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ESP32开发之freeRTOS的任务通知

ai 2025/8/24 7:56:14

什么是任务通知
任务通知的应用场景
任务通知使用的函数
任务通知举例
总结

什么是任务通知

任务通知是直接给任务发送通知，不同于信号量、队列以及事件组，需要借助一个结构体句柄作为传输信息的桥梁。所以任务通知相对而言也更加高效。

在这里插入图片描述

任务通知的应用场景

跟信号量、队列以及事件组基本一样。任务直接的通信，通知，任务协调，同步等。

任务通知使用的函数

任务通知的API函数分为两种，一种是简化版的，一种是专业版的

简化版

发送通知

/*给指定的任务句柄发出通知，此任务句柄在创建任务时创建*/
/*返回值：pdPASS*/
BaseType_t xTaskNotifyGive( TaskHandle_t xTaskToNotify );/*ISR中必须使用此函数。
参数pxHigherPriorityTaskWoken如果被设置成pdTURE,则表示有比当前任务更高级的任务被唤醒，需要在中断返回之前做任务切换
*/
void vTaskNotifyGiveFromISR( TaskHandle_t xTaskHandle, BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken );

函数作用：
1. 使通知值加一
2. 使得通知状态变为"pending"，也就是taskNOTIFICATION_RECEIVED，表示有数据了、待处理

获取通知

/*参数：
xClearCountOnExit：在退出时是否清除通知值，pdFALSE:如果通知值大于0，则通知值减一；pdTURE:清零通知值
xTicksToWait：等待时间，等于0，则不等待，立刻返回；如果设置为portMAX_DELAY,则一直等，直到通知值大于0*/
uint32_t ulTaskNotifyTake( BaseType_t xClearCountOnExit, TickType_t xTicksToWait );

函数作用：
1. 使通知值减一或者清零
2. 如果通知值等于0 ，则根据设置的阻塞时间阻塞
3. 如果通知值大于0，使得任务从阻塞进入就绪状态

专业版

发送通知

BaseType_t xTaskNotify( TaskHandle_t xTaskToNotify, uint32_t ulValue, eNotifyAction eAction );/*ISR中使用如下函数*/
BaseType_t xTaskNotifyFromISR( TaskHandle_t xTaskToNotify,uint32_t ulValue,eNotifyAction eAction,BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken );

参数说明
xTaskToNotify : 给哪个任务发通知，此参数在创建任务时创建
ulValue ：如何使用由eAction决定
eAction : 取值情况说明： eNoAction：只更新通知状态为"pending"，不使用ulValue，属于轻量级的二值信号量 eSetBits：通知值=eSetBits\|原来的值，类似轻量级的事件组 eIncrement：通知值=原来的值+1，即是以上简化版额实现，轻量级的二值信号量或计数型信号量 eSetValueWithoutOverwrite: 不进行覆盖操作。如果通知状态为 “pending”（表示存在未读取的数据），则本次调用 xTaskNotify 将不会执行任何操作，并返回 pdFAIL。若通知状态不是 “pending”（即没有新数据），则将通知值设为 ulValue. eSetValueWithOverwrite:进行覆盖操作。不论通知状态是否为”pending",通知值为ulValue

等待通知

BaseType_t xTaskNotifyWait( uint32_t ulBitsToClearOnEntry, //刚进入xTaskNotifyWait函数前要清除哪些位uint32_t ulBitsToClearOnExit,  //退出之前要清除哪些位，清除前将通知值赋值给*pulNotificationValueuint32_t *pulNotificationValue,//取出通知值TickType_t xTicksToWait );    //阻塞超时时间

参数说明：
ulBitsToClearOnEntry：刚进入xTaskNotifyWait函数前，通知状态不是“pending”,则清除。清除方式：通知值=通知值&& ~(ulBitsToClearOnEntry)。即在等待事件发生之前，我先把旧数据给清除掉。
ulBitsToClearOnExit：在得到数据而退出的情况下，清除通知值的某些位，清除方式：通知值 = 通知值 & ~(ulBitsToClearOnExit)，在退出之前先将通知值赋值给 *pulNotificationValue
pulNotificationValue：如果不取通知值，可以设置为NULL
xTicksToWait：等待通知状态变为“pending”，不等待设置为0，无限等待设置为 portMAX_DELAY，也可以设置其他值

应用举例

简化版

/*** Copyright (C) 2024-2034 HalfMoon2.* All rights reserved.* * @file 	 Filename without the absolute path* @brief 	 Brief description* @author 	 HalfMoon2* @date 	 2025-05-14* @version	 v0.1* * @revision history:* 	 2025-05-14 - Initial version.*/
#include <stdio.h>
#include <freertos/FreeRTOS.h>
#include <freertos/FreeRTOS.h>
#include <freertos/task.h>
#include <esp_log.h>static TaskHandle_t  receiveTask1Handle;
static TaskHandle_t  receiveTask2Handle;void sendTask(void* pvPARAM)
{while(1){ESP_LOGI("sendTask","=============================");if(receiveTask1Handle!=NULL){  //因为最开始的值为receiveTask1Handle为NULL，程序启动时xTaskNotifyGive函数中校验参数报错xTaskNotifyGive(receiveTask1Handle);	vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));}if(receiveTask2Handle!=NULL){xTaskNotifyGive(receiveTask2Handle);vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));}}
}void receiveTask1(void* pvPARAM)
{while(1){ulTaskNotifyTake(pdTRUE,portMAX_DELAY);ESP_LOGI("receiveTask1","receive success!!!");}
}void receiveTask2(void* pvPARAM)
{while(1){ulTaskNotifyTake(pdTRUE,portMAX_DELAY);ESP_LOGI("receiveTask2","receive success!!!");}
}void app_main(void)
{xTaskCreatePinnedToCore(receiveTask1,"receiveTask1",2048,NULL,3,&receiveTask1Handle,1);xTaskCreatePinnedToCore(receiveTask2,"receiveTask2",2048,NULL,3,&receiveTask2Handle,1);xTaskCreatePinnedToCore(sendTask,"sendTask",2048,NULL,4,NULL,1);
}

打印如下：

在这里插入图片描述

专业版

实现轻量级二值信号量

/*** Copyright (C) 2024-2034 HalfMoon2.* All rights reserved.* * @file 	 Filename without the absolute path* @brief 	 Brief description* @author 	 HalfMoon2* @date 	 2025-05-16* @version	 v0.1* * @revision history:* 	 2025-05-16 - Initial version.*/
#include <stdio.h>
#include <freertos/FreeRTOS.h>
#include <freertos/FreeRTOS.h>
#include <freertos/task.h>
#include <esp_log.h>static TaskHandle_t  receiveTask1Handle;void sendTask(void* pvPARAM)
{while(1){ESP_LOGI("sendTask","=============================");if(receiveTask1Handle!=NULL){  //因为最开始的值为receiveTask1Handle为NULL，程序启动时xTaskNotifyGive函数中校验参数报错xTaskNotify(receiveTask1Handle,0,eIncrement);	//ulvalue参数用不到随意设置vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));}}
}void receiveTask1(void* pvPARAM)
{while(1){xTaskNotifyWait(ULONG_MAX,ULONG_MAX,NULL,portMAX_DELAY);//等到之前清除所有位，退出之前也清除所有位，一直等待通知ESP_LOGI("receiveTask1","receive success!!!");}
}void app_main(void)
{xTaskCreatePinnedToCore(receiveTask1,"receiveTask1",2048,NULL,3,&receiveTask1Handle,1);xTaskCreatePinnedToCore(sendTask,"sendTask",2048,NULL,4,NULL,1);
}

在这里插入图片描述

实现轻量级事件组

/*** Copyright (C) 2024-2034 HalfMoon2.* All rights reserved.* * @file 	 Filename without the absolute path* @brief 	 Brief description* @author 	 HalfMoon2* @date 	 2025-05-16* @version	 v0.1* * @revision history:* 	 2025-05-16 - Initial version.*/
#include <stdio.h>
#include <freertos/FreeRTOS.h>
#include <freertos/FreeRTOS.h>
#include <freertos/task.h>
#include <esp_log.h>static TaskHandle_t  receiveTask1Handle;void sendTask(void* pvPARAM)
{while(1){ESP_LOGI("sendTask","=============================");if(receiveTask1Handle!=NULL){  //因为最开始的值为receiveTask1Handle为NULL，程序启动时xTaskNotifyGive函数中校验参数报错xTaskNotify(receiveTask1Handle,0x11,eSetBits);vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));}}
}void receiveTask1(void* pvPARAM)
{uint32_t value=0;while(1){ESP_LOGI("receiveTask1","the value is %ld",value);xTaskNotifyWait(ULONG_MAX,ULONG_MAX,&value,portMAX_DELAY);//等到之前清除所有位，退出之前也清除所有位，一直等待通知,退出之前将通知值存放在了value的地址ESP_LOGI("receiveTask1","receive success!!!the value is %ld",value);value=0;}
}void app_main(void)
{xTaskCreatePinnedToCore(receiveTask1,"receiveTask1",2048,NULL,4,&receiveTask1Handle,1);xTaskCreatePinnedToCore(sendTask,"sendTask",2048,NULL,3,NULL,1);
}