22.5 任务通知实验

22.5.1 任务通知代替队列消息

任务通知代替消息队列是在 FreeRTOS 中创建了三个任务， 其中两个任务是用于接收任务通知，另一个任务发送任务通知。三个任务独立运行，发送消息任务是通过检测按键的按下情况来发送消息通知，另两个任务获取消息通知，在任务通知中没有可用的通知之前就一直等待消息，一旦获取到消息通知就把消息打印在串口调试助手里。

/*
*************************************************************************
*                             包含的头文件
*************************************************************************
*/ 
/* FreeRTOS头文件 */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
/* 开发板硬件bsp头文件 */
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_key.h"
#include "limits.h"
/**************************** 任务句柄 ********************************/
/* 
 * 任务句柄是一个指针，用于指向一个任务，当任务创建好之后，它就具有了一个任务句柄
 * 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄，如果是自身的任务操作自己，那么
 * 这个句柄可以为NULL。
 */
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/* 创建任务句柄 */
static TaskHandle_t Receive1_Task_Handle = NULL;/* Receive1_Task任务句柄 */
static TaskHandle_t Receive2_Task_Handle = NULL;/* Receive2_Task任务句柄 */
static TaskHandle_t Send_Task_Handle = NULL;/* Send_Task任务句柄 */
/********************************** 内核对象句柄 *********************************/
/*
 * 信号量，消息队列，事件标志组，软件定时器这些都属于内核的对象，要想使用这些内核
 * 对象，必须先创建，创建成功之后会返回一个相应的句柄。实际上就是一个指针，后续我
 * 们就可以通过这个句柄操作这些内核对象。
 *
 * 内核对象说白了就是一种全局的数据结构，通过这些数据结构我们可以实现任务间的通信，
 * 任务间的事件同步等各种功能。至于这些功能的实现我们是通过调用这些内核对象的函数
 * 来完成的
 * 
 */
/******************************* 全局变量声明 ************************************/
/*
 * 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些全局变量。
 */
/******************************* 宏定义 ************************************/
/*
 * 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些宏定义。
 */
#define  USE_CHAR  0  /* 测试字符串的时候配置为 1 ，测试变量配置为 0  */
/*
*************************************************************************
*                             函数声明
*************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */
static void Receive1_Task(void* pvParameters);/* Receive1_Task任务实现 */
static void Receive2_Task(void* pvParameters);/* Receive2_Task任务实现 */
static void Send_Task(void* pvParameters);/* Send_Task任务实现 */
static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 */
/*****************************************************************
  * @brief  主函数
  * @param  无
  * @retval 无
  * @note   第一步：开发板硬件初始化 
            第二步：创建APP应用任务
            第三步：启动FreeRTOS，开始多任务调度
  ****************************************************************/
int main(void)
{    
  BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
  /* 开发板硬件初始化 */
  BSP_Init();
    printf("这是一个[野火]-STM32全系列开发板-FreeRTOS任务通知代替消息队列实验！\n");
  printf("按下KEY1或者KEY2进行任务消息通知发送 \n");
   /* 创建AppTaskCreate任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate,  /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"AppTaskCreate",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,  /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,/* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )1, /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针 */ 
  /* 启动任务调度 */           
  if(pdPASS == xReturn)
    vTaskStartScheduler();   /* 启动任务，开启调度 */
  else
    return -1;  
  while(1);   /* 正常不会执行到这里 */    
}
/***********************************************************************
  * @ 函数名  ： AppTaskCreate
  * @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面
  * @ 参数    ： 无  
  * @ 返回值  ： 无
  **********************************************************************/
static void AppTaskCreate(void)
{
  BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
  taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区
  /* 创建Receive1_Task任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Receive1_Task, /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"Receive1_Task",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,   /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,    /* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )2,        /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&Receive1_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建Receive1_Task任务成功!\r\n");
  /* 创建Receive2_Task任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Receive2_Task, /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"Receive2_Task",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,   /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,    /* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )3,        /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&Receive2_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建Receive2_Task任务成功!\r\n");
  /* 创建Send_Task任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Send_Task,  /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"Send_Task",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,  /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,/* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )4, /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&Send_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */ 
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建Send_Task任务成功!\n\n");
  vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务
  taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区
}
/**********************************************************************
  * @ 函数名  ： Receive_Task
  * @ 功能说明： Receive_Task任务主体
  * @ 参数    ：   
  * @ 返回值  ： 无
  ********************************************************************/
static void Receive1_Task(void* parameter)
{    
  BaseType_t xReturn = pdTRUE;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
#if USE_CHAR
  char *r_char;
#else
  uint32_t r_num;
#endif
  while (1)
  {
    /* BaseType_t xTaskNotifyWait(uint32_t ulBitsToClearOnEntry, 
                                  uint32_t ulBitsToClearOnExit, 
                                  uint32_t *pulNotificationValue, 
                                  TickType_t xTicksToWait ); 
     * ulBitsToClearOnEntry：当没有接收到任务通知的时候将任务通知值与此参数的取
       反值进行按位与运算，当此参数为Oxfffff或者ULONG_MAX的时候就会将任务通知值清零。
     * ulBits ToClearOnExit：如果接收到了任务通知，在做完相应的处理退出函数之前将
       任务通知值与此参数的取反值进行按位与运算，当此参数为0xfffff或者ULONG MAX的时候
       就会将任务通知值清零。
     * pulNotification Value：此参数用来保存任务通知值。
     * xTick ToWait：阻塞时间。
     *
     * 返回值：pdTRUE：获取到了任务通知。pdFALSE：任务通知获取失败。
     */
    //获取任务通知 ,没获取到则一直等待
        xReturn=xTaskNotifyWait(0x0,            //进入函数的时候不清除任务bit
                            ULONG_MAX,      //退出函数的时候清除所有的bit
#if USE_CHAR
                            (uint32_t *)&r_char,          //保存任务通知值
#else
                            &r_num,          //保存任务通知值
#endif                        
                            portMAX_DELAY);    //阻塞时间
    if( pdTRUE == xReturn )
#if USE_CHAR
      printf("Receive1_Task 任务通知消息为 %s \n",r_char);                      
#else
      printf("Receive1_Task 任务通知消息为 %d \n",r_num);                      
#endif  
        LED1_TOGGLE;
  }
}
/**********************************************************************
  * @ 函数名  ： Receive_Task
  * @ 功能说明： Receive_Task任务主体
  * @ 参数    ：   
  * @ 返回值  ： 无
  ********************************************************************/
static void Receive2_Task(void* parameter)
{    
  BaseType_t xReturn = pdTRUE;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
#if USE_CHAR
  char *r_char;
#else
  uint32_t r_num;
#endif
  while (1)
  {
    /* BaseType_t xTaskNotifyWait(uint32_t ulBitsToClearOnEntry, 
                                  uint32_t ulBitsToClearOnExit, 
                                  uint32_t *pulNotificationValue, 
                                  TickType_t xTicksToWait ); 
     * ulBitsToClearOnEntry：当没有接收到任务通知的时候将任务通知值与此参数的取
       反值进行按位与运算，当此参数为Oxfffff或者ULONG_MAX的时候就会将任务通知值清零。
     * ulBits ToClearOnExit：如果接收到了任务通知，在做完相应的处理退出函数之前将
       任务通知值与此参数的取反值进行按位与运算，当此参数为0xfffff或者ULONG MAX的时候
       就会将任务通知值清零。
     * pulNotification Value：此参数用来保存任务通知值。
     * xTick ToWait：阻塞时间。
     *
     * 返回值：pdTRUE：获取到了任务通知。pdFALSE：任务通知获取失败。
     */
    //获取任务通知 ,没获取到则一直等待
        xReturn=xTaskNotifyWait(0x0,            //进入函数的时候不清除任务bit
                            ULONG_MAX,      //退出函数的时候清除所有的bit
#if USE_CHAR
                            (uint32_t *)&r_char,          //保存任务通知值
#else
                            &r_num,          //保存任务通知值
#endif                        
                            portMAX_DELAY);    //阻塞时间
    if( pdTRUE == xReturn )
#if USE_CHAR
      printf("Receive2_Task 任务通知消息为 %s \n",r_char);                      
#else
      printf("Receive2_Task 任务通知消息为 %d \n",r_num);                      
#endif  
        LED2_TOGGLE;
  }
}
/**********************************************************************
  * @ 函数名  ： Send_Task
  * @ 功能说明： Send_Task任务主体
  * @ 参数    ：   
  * @ 返回值  ： 无
  ********************************************************************/
static void Send_Task(void* parameter)
{     
  BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
#if USE_CHAR
  char test_str1[] = "this is a mail test 1";/* 邮箱消息test1 */
  char test_str2[] = "this is a mail test 2";/* 邮箱消息test2 */
#else
  uint32_t send1 = 1;
  uint32_t send2 = 2;
#endif
  while (1)
  {
    /* KEY1 被按下 */
    if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON )
    {
      /* 原型:BaseType_t xTaskNotify( TaskHandle_t xTaskToNotify, 
                                      uint32_t ulValue, 
                                      eNotifyAction eAction ); 
       * eNoAction = 0，通知任务而不更新其通知值。
       * eSetBits，     设置任务通知值中的位。
       * eIncrement，   增加任务的通知值。
       * eSetvaluewithoverwrite，覆盖当前通知
       * eSetValueWithoutoverwrite 不覆盖当前通知
       * 
       * pdFAIL：当参数eAction设置为eSetValueWithoutOverwrite的时候，
       * 如果任务通知值没有更新成功就返回pdFAIL。
       * pdPASS: eAction 设置为其他选项的时候统一返回pdPASS。
      */
      xReturn = xTaskNotify( Receive1_Task_Handle, /*任务句柄*/
#if USE_CHAR 
                             (uint32_t)&test_str1, /* 发送的数据，最大为4字节 */
#else
                              send1, /* 发送的数据，最大为4字节 */
#endif
                             eSetValueWithOverwrite );/*覆盖当前通知*/
      if( xReturn == pdPASS )
        printf("Receive1_Task_Handle 任务通知消息发送成功!\r\n");
    } 
    /* KEY2 被按下 */
    if( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON )
    {
      xReturn = xTaskNotify( Receive2_Task_Handle, /*任务句柄*/
#if USE_CHAR 
                             (uint32_t)&test_str2, /* 发送的数据，最大为4字节 */
#else
                              send2, /* 发送的数据，最大为4字节 */
#endif
                             eSetValueWithOverwrite );/*覆盖当前通知*/
      /* 此函数只会返回pdPASS */
      if( xReturn == pdPASS )
        printf("Receive2_Task_Handle 任务通知消息发送成功!\r\n");
    }
    vTaskDelay(20);
  }
}
/***********************************************************************
  * @ 函数名  ： BSP_Init
  * @ 功能说明： 板级外设初始化，所有板子上的初始化均可放在这个函数里面
  * @ 参数    ：   
  * @ 返回值  ： 无
  *********************************************************************/
static void BSP_Init(void)
{
    /*
     * STM32中断优先级分组为4，即4bit都用来表示抢占优先级，范围为：0~15
     * 优先级分组只需要分组一次即可，以后如果有其他的任务需要用到中断，
     * 都统一用这个优先级分组，千万不要再分组，切忌。
     */
    NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );
    /* LED 初始化 */
    LED_GPIO_Config();
    /* 串口初始化    */
    USART_Config();
  /* 按键初始化    */
  Key_GPIO_Config();
}
/********************************END OF FILE****************************/

22.5.2 任务通知代替二值信号量

任务通知代替消息队列是在 FreeRTOS 中创建了三个任务，其中两个任务是用于接收任务通知，另一个任务发送任务通知。三个任务独立运行，发送通知任务是通过检测按键的按下情况来发送通知，另两个任务获取通知，在任务通知中没有可用的通知之前就一直等待任务通知，获取到通知以后就将通知值清 0，这样子是为了代替二值信号量，任务同步成功则继续执行，然后在串口调试助手里将运行信息打印出来

/**
  *********************************************************************
  * @file    main.c
  * @author  fire
  * @version V1.0
  * @date    2018-xx-xx
  * @brief   FreeRTOS V9.0.0  + STM32 任务通知代替二值信号量
  *********************************************************************
  * @attention
  *
  * 实验平台:野火  STM32全系列开发板 
  * 论坛    :http://www.firebbs.cn
  * 淘宝    :https://fire-stm32.taobao.com
  *
  **********************************************************************
  */ 
/*
*************************************************************************
*                             包含的头文件
*************************************************************************
*/ 
/* FreeRTOS头文件 */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
/* 开发板硬件bsp头文件 */
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_key.h"
/**************************** 任务句柄 ********************************/
/* 
 * 任务句柄是一个指针，用于指向一个任务，当任务创建好之后，它就具有了一个任务句柄
 * 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄，如果是自身的任务操作自己，那么
 * 这个句柄可以为NULL。
 */
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/* 创建任务句柄 */
static TaskHandle_t Receive1_Task_Handle = NULL;/* Receive1_Task任务句柄 */
static TaskHandle_t Receive2_Task_Handle = NULL;/* Receive2_Task任务句柄 */
static TaskHandle_t Send_Task_Handle = NULL;/* Send_Task任务句柄 */
/********************************** 内核对象句柄 *********************************/
/*
 * 信号量，消息队列，事件标志组，软件定时器这些都属于内核的对象，要想使用这些内核
 * 对象，必须先创建，创建成功之后会返回一个相应的句柄。实际上就是一个指针，后续我
 * 们就可以通过这个句柄操作这些内核对象。
 *
 * 内核对象说白了就是一种全局的数据结构，通过这些数据结构我们可以实现任务间的通信，
 * 任务间的事件同步等各种功能。至于这些功能的实现我们是通过调用这些内核对象的函数
 * 来完成的
 * 
 */
/******************************* 全局变量声明 ************************************/
/*
 * 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些全局变量。
 */
/******************************* 宏定义 ************************************/
/*
 * 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些宏定义。
 */
/*
*************************************************************************
*                             函数声明
*************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */
static void Receive1_Task(void* pvParameters);/* Receive1_Task任务实现 */
static void Receive2_Task(void* pvParameters);/* Receive2_Task任务实现 */
static void Send_Task(void* pvParameters);/* Send_Task任务实现 */
static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 */
/*****************************************************************
  * @brief  主函数
  * @param  无
  * @retval 无
  * @note   第一步：开发板硬件初始化 
            第二步：创建APP应用任务
            第三步：启动FreeRTOS，开始多任务调度
  ****************************************************************/
int main(void)
{    
  BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
  /* 开发板硬件初始化 */
  BSP_Init();
    printf("这是一个[野火]-STM32全系列开发板-FreeRTOS任务通知代替二值信号量实验！\n");
  printf("按下KEY1或者KEY2进行任务与任务间的同步\n");
   /* 创建AppTaskCreate任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate,  /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"AppTaskCreate",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,  /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,/* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )1, /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针 */ 
  /* 启动任务调度 */           
  if(pdPASS == xReturn)
    vTaskStartScheduler();   /* 启动任务，开启调度 */
  else
    return -1;  
  while(1);   /* 正常不会执行到这里 */    
}
/***********************************************************************
  * @ 函数名  ： AppTaskCreate
  * @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面
  * @ 参数    ： 无  
  * @ 返回值  ： 无
  **********************************************************************/
static void AppTaskCreate(void)
{
  BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
  taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区
  /* 创建Receive1_Task任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Receive1_Task, /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"Receive1_Task",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,   /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,    /* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )2,        /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&Receive1_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建Receive1_Task任务成功!\r\n");
  /* 创建Receive2_Task任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Receive2_Task, /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"Receive2_Task",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,   /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,    /* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )3,        /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&Receive2_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建Receive2_Task任务成功!\r\n");
  /* 创建Send_Task任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Send_Task,  /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"Send_Task",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,  /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,/* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )4, /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&Send_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */ 
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建Send_Task任务成功!\n\n");
  vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务
  taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区
}
/**********************************************************************
  * @ 函数名  ： Receive_Task
  * @ 功能说明： Receive_Task任务主体
  * @ 参数    ：   
  * @ 返回值  ： 无
  ********************************************************************/
static void Receive1_Task(void* parameter)
{    
  while (1)
  {
    /* uint32_t ulTaskNotifyTake( BaseType_t xClearCountOnExit, TickType_t xTicksToWait ); 
     * xClearCountOnExit：pdTRUE 在退出函数的时候任务任务通知值清零，类似二值信号量
     * pdFALSE 在退出函数ulTaskNotifyTakeO的时候任务通知值减一，类似计数型信号量。
     */
    //获取任务通知 ,没获取到则一直等待
    ulTaskNotifyTake(pdTRUE,portMAX_DELAY);
    printf("Receive1_Task 任务通知获取成功!\n\n");
        LED1_TOGGLE;
  }
}
/**********************************************************************
  * @ 函数名  ： Receive_Task
  * @ 功能说明： Receive_Task任务主体
  * @ 参数    ：   
  * @ 返回值  ： 无
  ********************************************************************/
static void Receive2_Task(void* parameter)
{    
  while (1)
  {
    /* uint32_t ulTaskNotifyTake( BaseType_t xClearCountOnExit, TickType_t xTicksToWait ); 
     * xClearCountOnExit：pdTRUE 在退出函数的时候任务任务通知值清零，类似二值信号量
     * pdFALSE 在退出函数ulTaskNotifyTakeO的时候任务通知值减一，类似计数型信号量。
     */
    //获取任务通知 ,没获取到则一直等待
    ulTaskNotifyTake(pdTRUE,portMAX_DELAY);
    printf("Receive2_Task 任务通知获取成功!\n\n");
        LED2_TOGGLE;
  }
}
/**********************************************************************
  * @ 函数名  ： Send_Task
  * @ 功能说明： Send_Task任务主体
  * @ 参数    ：   
  * @ 返回值  ： 无
  ********************************************************************/
static void Send_Task(void* parameter)
{     
  BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
  while (1)
  {
    /* KEY1 被按下 */
    if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON )
    {
      /* 原型:BaseType_t xTaskNotifyGive( TaskHandle_t xTaskToNotify ); */
      xReturn = xTaskNotifyGive(Receive1_Task_Handle);
      /* 此函数只会返回pdPASS */
      if( xReturn == pdTRUE )
        printf("Receive1_Task_Handle 任务通知发送成功!\r\n");
    } 
    /* KEY2 被按下 */
    if( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON )
    {
      xReturn = xTaskNotifyGive(Receive2_Task_Handle);
      /* 此函数只会返回pdPASS */
      if( xReturn == pdPASS )
        printf("Receive2_Task_Handle 任务通知发送成功!\r\n");
    }
    vTaskDelay(20);
  }
}
/***********************************************************************
  * @ 函数名  ： BSP_Init
  * @ 功能说明： 板级外设初始化，所有板子上的初始化均可放在这个函数里面
  * @ 参数    ：   
  * @ 返回值  ： 无
  *********************************************************************/
static void BSP_Init(void)
{
    /*
     * STM32中断优先级分组为4，即4bit都用来表示抢占优先级，范围为：0~15
     * 优先级分组只需要分组一次即可，以后如果有其他的任务需要用到中断，
     * 都统一用这个优先级分组，千万不要再分组，切忌。
     */
    NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );
    /* LED 初始化 */
    LED_GPIO_Config();
    /* 串口初始化    */
    USART_Config();
  /* 按键初始化    */
  Key_GPIO_Config();
}
/********************************END OF FILE****************************/

22.5.3 任务通知代替计数信号量

任务通知代替计数信号量是基于计数型信号量实验修改而来，模拟停车场工作运行。并且在 FreeRTOS 中创建了两个任务：一个是获取任务通知，一个是发送任务通知，两个任务独立运行，获取通知的任务是通过按下 KEY1 按键获取，模拟停车场停车操作，其等待时间是 0；发送通知的任务则是通过检测 KEY2 按键按下进行通知的发送，模拟停车场取车操作，并且在串口调试助手输出相应信息。

/*
*************************************************************************
*                             包含的头文件
*************************************************************************
*/ 
/* FreeRTOS头文件 */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "queue.h"
#include "semphr.h"
/* 开发板硬件bsp头文件 */
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_key.h"
/**************************** 任务句柄 ********************************/
/* 
 * 任务句柄是一个指针，用于指向一个任务，当任务创建好之后，它就具有了一个任务句柄
 * 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄，如果是自身的任务操作自己，那么
 * 这个句柄可以为NULL。
 */
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/* 创建任务句柄 */
static TaskHandle_t Take_Task_Handle = NULL;/* Take_Task任务句柄 */
static TaskHandle_t Give_Task_Handle = NULL;/* Give_Task任务句柄 */
/********************************** 内核对象句柄 *********************************/
/*
 * 信号量，消息队列，事件标志组，软件定时器这些都属于内核的对象，要想使用这些内核
 * 对象，必须先创建，创建成功之后会返回一个相应的句柄。实际上就是一个指针，后续我
 * 们就可以通过这个句柄操作这些内核对象。
 *
 * 内核对象说白了就是一种全局的数据结构，通过这些数据结构我们可以实现任务间的通信，
 * 任务间的事件同步等各种功能。至于这些功能的实现我们是通过调用这些内核对象的函数
 * 来完成的
 * 
 */
SemaphoreHandle_t CountSem_Handle =NULL;
/******************************* 全局变量声明 ************************************/
/*
 * 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些全局变量。
 */
/******************************* 宏定义 ************************************/
/*
 * 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些宏定义。
 */
/*
*************************************************************************
*                             函数声明
*************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */
static void Take_Task(void* pvParameters);/* Take_Task任务实现 */
static void Give_Task(void* pvParameters);/* Give_Task任务实现 */
static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 */
/*****************************************************************
  * @brief  主函数
  * @param  无
  * @retval 无
  * @note   第一步：开发板硬件初始化 
            第二步：创建APP应用任务
            第三步：启动FreeRTOS，开始多任务调度
  ****************************************************************/
int main(void)
{    
  BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
  /* 开发板硬件初始化 */
  BSP_Init();
  printf("这是一个[野火]-STM32全系列开发板-FreeRTOS任务通知代替计数信号量实验！\n");
  printf("车位默认值为0个，按下KEY1申请车位，按下KEY2释放车位！\n\n");
  /* 创建AppTaskCreate任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate,  /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"AppTaskCreate",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,  /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,/* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )1, /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针 */ 
  /* 启动任务调度 */           
  if(pdPASS == xReturn)
    vTaskStartScheduler();   /* 启动任务，开启调度 */
  else
    return -1;  
  while(1);   /* 正常不会执行到这里 */    
}
/***********************************************************************
  * @ 函数名  ： AppTaskCreate
  * @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面
  * @ 参数    ： 无  
  * @ 返回值  ： 无
  **********************************************************************/
static void AppTaskCreate(void)
{
  BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
  taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区
  /* 创建Take_Task任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Take_Task, /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"Take_Task",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,   /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,    /* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )2,        /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&Take_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建Take_Task任务成功!\r\n");
  /* 创建Give_Task任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Give_Task,  /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"Give_Task",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,  /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,/* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )3, /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&Give_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */ 
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建Give_Task任务成功!\n\n");
  vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务
  taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区
}
/**********************************************************************
  * @ 函数名  ： Take_Task
  * @ 功能说明： Take_Task任务主体
  * @ 参数    ：   
  * @ 返回值  ： 无
  ********************************************************************/
static void Take_Task(void* parameter)
{    
  uint32_t take_num = pdTRUE;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
  /* 任务都是一个无限循环，不能返回 */
  while (1)
  {
    //如果KEY1被单击
        if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON )       
        {
      /* uint32_t ulTaskNotifyTake( BaseType_t xClearCountOnExit, TickType_t xTicksToWait ); 
       * xClearCountOnExit：pdTRUE 在退出函数的时候任务任务通知值清零，类似二值信号量
       * pdFALSE 在退出函数ulTaskNotifyTakeO的时候任务通知值减一，类似计数型信号量。
       */
      //获取任务通知 ,没获取到则不等待
      take_num=ulTaskNotifyTake(pdFALSE,0);//
      if(take_num > 0)
        printf( "KEY1被按下，成功申请到停车位，当前车位为 %d \n", take_num - 1);
            else
        printf( "KEY1被按下，车位已经没有了，请按KEY2释放车位\n" );  
        }
        vTaskDelay(20);     //每20ms扫描一次        
  }
}
/**********************************************************************
  * @ 函数名  ： Give_Task
  * @ 功能说明： Give_Task任务主体
  * @ 参数    ：   
  * @ 返回值  ： 无
  ********************************************************************/
static void Give_Task(void* parameter)
{     
  BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
  /* 任务都是一个无限循环，不能返回 */
  while (1)
  {
    //如果KEY2被单击
        if( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON )       
        {
      /* 原型:BaseType_t xTaskNotifyGive( TaskHandle_t xTaskToNotify ); */
            /* 释放一个任务通知 */
      xTaskNotifyGive(Take_Task_Handle);//发送任务通知
      /* 此函数只会返回pdPASS */
            if ( pdPASS == xReturn ) 
                printf( "KEY2被按下，释放1个停车位。\n" );
        }
        vTaskDelay(20);     //每20ms扫描一次    
  }
}
/***********************************************************************
  * @ 函数名  ： BSP_Init
  * @ 功能说明： 板级外设初始化，所有板子上的初始化均可放在这个函数里面
  * @ 参数    ：   
  * @ 返回值  ： 无
  *********************************************************************/
static void BSP_Init(void)
{
    /*
     * STM32中断优先级分组为4，即4bit都用来表示抢占优先级，范围为：0~15
     * 优先级分组只需要分组一次即可，以后如果有其他的任务需要用到中断，
     * 都统一用这个优先级分组，千万不要再分组，切忌。
     */
    NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );
    /* LED 初始化 */
    LED_GPIO_Config();
    /* 串口初始化    */
    USART_Config();
  /* 按键初始化    */
  Key_GPIO_Config();
}
/********************************END OF FILE****************************/

22.4 任务通知代替事件组

任务通知代替事件组实验是在事件标志组实验基础上进行修改，实验任务通知替代事件实现事件类型的通信，该实验是在 FreeRTOS 中创建了两个任务，一个是发送事件通知任务，一个是等待事件通知任务，两个任务独立运行， 发送事件通知任务通过检测按键的按下情况设置不同的通知值位，等待事件通知任务则获取这任务通知值，并且根据通知值判断两个事件是否都发生，如果是则输出相应信息， LED 进行翻转。 等待事件通知任务的等待时间是 portMAX_DELAY，一直在等待事件通知的发生， 等待获取到事件之后清除对应的任务通知值的位,。

/**
  *********************************************************************
  * @file    main.c
  * @author  fire
  * @version V1.0
  * @date    2018-xx-xx
  * @brief   FreeRTOS V9.0.0 + STM32 任务通知代替事件组
  *********************************************************************
  * @attention
  *
  * 实验平台:野火  STM32全系列开发板
  * 论坛    :http://www.firebbs.cn
  * 淘宝    :https://fire-stm32.taobao.com
  *
  **********************************************************************
  */
/*
*************************************************************************
*                             包含的头文件
*************************************************************************
*/
/* FreeRTOS头文件 */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "event_groups.h"
/* 开发板硬件bsp头文件 */
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_key.h"
#include "limits.h"
/**************************** 任务句柄 ********************************/
/*
 * 任务句柄是一个指针，用于指向一个任务，当任务创建好之后，它就具有了一个任务句柄
 * 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄，如果是自身的任务操作自己，那么
 * 这个句柄可以为NULL。
 */
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/* 创建任务句柄 */
static TaskHandle_t LED_Task_Handle = NULL;/* LED_Task任务句柄 */
static TaskHandle_t KEY_Task_Handle = NULL;/* KEY_Task任务句柄 */
/********************************** 内核对象句柄 *********************************/
/*
 * 信号量，消息队列，事件标志组，软件定时器这些都属于内核的对象，要想使用这些内核
 * 对象，必须先创建，创建成功之后会返回一个相应的句柄。实际上就是一个指针，后续我
 * 们就可以通过这个句柄操作这些内核对象。
 *
 * 内核对象说白了就是一种全局的数据结构，通过这些数据结构我们可以实现任务间的通信，
 * 任务间的事件同步等各种功能。至于这些功能的实现我们是通过调用这些内核对象的函数
 * 来完成的
 *
 */
/******************************* 全局变量声明 ************************************/
/*
 * 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些全局变量。
 */
/******************************* 宏定义 ************************************/
/*
 * 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些宏定义。
 */
#define KEY1_EVENT  (0x01 << 0)//设置事件掩码的位0
#define KEY2_EVENT  (0x01 << 1)//设置事件掩码的位1
/*
*************************************************************************
*                             函数声明
*************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */
static void LED_Task(void *pvParameters);/* LED_Task 任务实现 */
static void KEY_Task(void *pvParameters);/* KEY_Task 任务实现 */
static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 */
/*****************************************************************
  * @brief  主函数
  * @param  无
  * @retval 无
  * @note   第一步：开发板硬件初始化
            第二步：创建APP应用任务
            第三步：启动FreeRTOS，开始多任务调度
  ****************************************************************/
int main(void)
{
    BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
    /* 开发板硬件初始化 */
    BSP_Init();
    printf("这是一个[野火]-STM32全系列开发板-FreeRTOS任务通知代替事件组实验！\n");
    printf("按下KEY1|KEY2发送任务事件通知！\n");
    /* 创建AppTaskCreate任务 */
    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t)AppTaskCreate,   /* 任务入口函数 */
                          (const char *)"AppTaskCreate",   /* 任务名字 */
                          (uint16_t)512,         /* 任务栈大小 */
                          (void *)NULL,         /* 任务入口函数参数 */
                          (UBaseType_t)1,     /* 任务的优先级 */
                          (TaskHandle_t *)&AppTaskCreate_Handle); /* 任务控制块指针 */
    /* 启动任务调度 */
    if (pdPASS == xReturn)
        vTaskStartScheduler();   /* 启动任务，开启调度 */
    else
        return -1;
    while (1);  /* 正常不会执行到这里 */
}
/***********************************************************************
  * @ 函数名  ： AppTaskCreate
  * @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面
  * @ 参数    ： 无
  * @ 返回值  ： 无
  **********************************************************************/
static void AppTaskCreate(void)
{
    BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
    taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区
    /* 创建LED_Task任务 */
    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t)LED_Task,  /* 任务入口函数 */
                          (const char *)"LED_Task",   /* 任务名字 */
                          (uint16_t)512,          /* 任务栈大小 */
                          (void *)NULL,           /* 任务入口函数参数 */
                          (UBaseType_t)2,         /* 任务的优先级 */
                          (TaskHandle_t *)&LED_Task_Handle); /* 任务控制块指针 */
    if (pdPASS == xReturn)
        printf("创建LED_Task任务成功!\r\n");
    /* 创建KEY_Task任务 */
    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t)KEY_Task,   /* 任务入口函数 */
                          (const char *)"KEY_Task",   /* 任务名字 */
                          (uint16_t)512,         /* 任务栈大小 */
                          (void *)NULL,         /* 任务入口函数参数 */
                          (UBaseType_t)3,     /* 任务的优先级 */
                          (TaskHandle_t *)&KEY_Task_Handle); /* 任务控制块指针 */
    if (pdPASS == xReturn)
        printf("创建KEY_Task任务成功!\n");
    vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务
    taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区
}
/**********************************************************************
  * @ 函数名  ： LED_Task
  * @ 功能说明： LED_Task任务主体
  * @ 参数    ：
  * @ 返回值  ： 无
  ********************************************************************/
static void LED_Task(void *parameter)
{
    uint32_t r_event = 0;  /* 定义一个事件接收变量 */
    uint32_t last_event = 0;/* 定义一个保存事件的变量 */
    BaseType_t xReturn = pdTRUE;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
    /* 任务都是一个无限循环，不能返回 */
    while (1)
    {
        /* BaseType_t xTaskNotifyWait(uint32_t ulBitsToClearOnEntry,
                                      uint32_t ulBitsToClearOnExit,
                                      uint32_t *pulNotificationValue,
                                      TickType_t xTicksToWait );
         * ulBitsToClearOnEntry：当没有接收到任务通知的时候将任务通知值与此参数的取
           反值进行按位与运算，当此参数为Oxfffff或者ULONG_MAX的时候就会将任务通知值清零。
         * ulBits ToClearOnExit：如果接收到了任务通知，在做完相应的处理退出函数之前将
           任务通知值与此参数的取反值进行按位与运算，当此参数为0xfffff或者ULONG MAX的时候
           就会将任务通知值清零。
         * pulNotification Value：此参数用来保存任务通知值。
         * xTick ToWait：阻塞时间。
         *
         * 返回值：pdTRUE：获取到了任务通知。pdFALSE：任务通知获取失败。
         */
        //获取任务通知 ,没获取到则一直等待
        xReturn = xTaskNotifyWait(0x0,          //进入函数的时候不清除任务bit
                                  ULONG_MAX,      //退出函数的时候清除所有的bitR
                                  &r_event,       //保存任务通知值
                                  portMAX_DELAY);   //阻塞时间
        if (pdTRUE == xReturn)
        {
            last_event |= r_event;
            /* 如果接收完成并且正确 */
            if (last_event == (KEY1_EVENT | KEY2_EVENT))
            {
                last_event = 0;     /* 上一次的事件清零 */
                printf("Key1与Key2都按下\n");
                LED1_TOGGLE;       //LED1   反转
            }
            else  /* 否则就更新事件 */
                last_event = r_event;   /* 更新上一次触发的事件 */
        }
    }
}
/**********************************************************************
  * @ 函数名  ： KEY_Task
  * @ 功能说明： KEY_Task任务主体
  * @ 参数    ：
  * @ 返回值  ： 无
  ********************************************************************/
static void KEY_Task(void *parameter)
{
    /* 任务都是一个无限循环，不能返回 */
    while (1)
    {
        if (Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT, KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON)
        {
            printf("KEY1被按下\n");
            /* 原型:BaseType_t xTaskNotify( TaskHandle_t xTaskToNotify,
                                            uint32_t ulValue,
                                            eNotifyAction eAction );
             * eNoAction = 0，通知任务而不更新其通知值。
             * eSetBits，     设置任务通知值中的位。
             * eIncrement，   增加任务的通知值。
             * eSetvaluewithoverwrite，覆盖当前通知
             * eSetValueWithoutoverwrite 不覆盖当前通知
             *
             * pdFAIL：当参数eAction设置为eSetValueWithoutOverwrite的时候，
             * 如果任务通知值没有更新成功就返回pdFAIL。
             * pdPASS: eAction 设置为其他选项的时候统一返回pdPASS。
            */
            /* 触发一个事件1 */
            xTaskNotify((TaskHandle_t)LED_Task_Handle,   //接收任务通知的任务句柄
                        (uint32_t)KEY1_EVENT,                 //要触发的事件
                        (eNotifyAction)eSetBits);         //设置任务通知值中的位
        }
        if (Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT, KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON)
        {
            printf("KEY2被按下\n");
            /* 触发一个事件2 */
            xTaskNotify((TaskHandle_t)LED_Task_Handle,   //接收任务通知的任务句柄
                        (uint32_t)KEY2_EVENT,                 //要触发的事件
                        (eNotifyAction)eSetBits);         //设置任务通知值中的位
        }
        vTaskDelay(20);     //每20ms扫描一次
    }
}
/***********************************************************************
  * @ 函数名  ： BSP_Init
  * @ 功能说明： 板级外设初始化，所有板子上的初始化均可放在这个函数里面
  * @ 参数    ：
  * @ 返回值  ： 无
  *********************************************************************/
static void BSP_Init(void)
{
    /*
     * STM32中断优先级分组为4，即4bit都用来表示抢占优先级，范围为：0~15
     * 优先级分组只需要分组一次即可，以后如果有其他的任务需要用到中断，
     * 都统一用这个优先级分组，千万不要再分组，切忌。
     */
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);
    /* LED 初始化 */
    LED_GPIO_Config();
    /* 串口初始化   */
    USART_Config();
    /* 按键初始化 */
    Key_GPIO_Config();
}
/********************************END OF FILE****************************/