FreeRTOS任务通知详解：高效替代信号量与事件

"FreeRTOS任务通知介绍及发送方法" 在FreeRTOS操作系统中，任务通知是一个强大的通信机制，它允许任务之间进行简单的事件传递和状态更新。任务通知是通过设置一个32位的通知值来实现的，这个值存储在任务控制块的`ulNotifiedValue`成员中。当一个任务发送通知给另一个任务时，可以用来解除接收任务的阻塞状态或更新其通知值。 使用任务通知的先决条件是配置宏`configUSE_TASK_NOTIFICATIONS`为1。通知机制提供了四种更新接收任务通知值的方式： 1. 不覆盖原有通知值（如果之前的通知未被处理）。 2. 直接覆盖接收任务的通知值。 3. 更新通知值的特定位。 4. 增加通知值。 这种机制在某些情况下可以替代队列、二值信号量、计数信号量和事件标志组，且在实现二值信号量功能时，效率比直接使用二值信号量高45%（基于FreeRTOS v8.1.2版本的官方测试结果）。 任务通知的发送通过`xTaskNotify()`或`xTaskNotifyGive()`函数完成，它们也有对应的中断版本。发送的通知值会被保存，直到接收任务调用`xTaskNotifyWait()`或`ulTaskNotifyTake()`来获取。如果接收任务因等待通知而阻塞，接收到通知后会自动解除阻塞。 需要注意的是，FreeRTOS的任务通知设计有一些限制： 1. 每个任务通知只能有一个接收任务。 2. 发送任务不会因为发送通知失败而阻塞。 FreeRTOS提供了6个任务通知发送函数，如表17.2.1所示： 1. `xTaskNotify()`：在任务中发送通知，带通知值并覆盖接收任务的原始通知值。 2. `xTaskNotifyFromISR()`：`xTaskNotify()`的中断版本。 3. `xTaskNotifyGive()`：在任务中发送通知，不带通知值，但会增加接收任务的通知值。 4. `vTaskNotifyGiveFromISR()`：`xTaskNotifyGive()`的中断版本。 5. `xTaskNotifyAndQuery()`：在任务中发送通知，带通知值并保留接收任务的原始通知值。 6. `xTaskNotiryAndQueryFromISR()`：`xTaskNotifyAndQuery()`的中断版本，用于中断服务函数。 这些函数使得开发者可以根据具体需求选择合适的方式来发送任务通知，实现不同类型的通信和同步操作。在FreeRTOS应用中，熟练掌握任务通知机制可以提高系统的效率和资源利用率。