tags: [source-summary] type: source source: "尚硅谷嵌入式技术之FreeRTOS实时操作系统 V1.0.3 — 第14章任务通知" author: "尚硅谷研究院" date: 2026-07-17

created: 2026-07-17

任务通知

用生活理解：任务通知就像同事直接走到你工位前告诉你一件事，不需要通过公司广播（队列）、公告栏（信号量）或旗语系统（事件标志组）。直接、高效，但因为是一对一，没法同时通知所有人。

Concept

Basic concept

任务通知（Task Notification）是 FreeRTOS V8.2.0 引入的轻量级任务间通信机制。每个 TCB 中内置了一个 32 位通知值和 8 位通知状态，无需创建额外的内核对象。

无需中间对象：发送任务直接向目标任务发通知
约 45% 更快：比队列/信号量省去了创建和操作中间对象的时间
一对一：每个任务只有一个通知值，不能一对多广播

Working principle

任务通知支持 3 种使用模式：

模式	发送函数	接收函数	行为
信号量模式	`xTaskNotifyGive()`	`ulTaskNotifyTake()`	通知值递增/递减，模拟二值/计数信号量
消息邮箱模式	`xTaskNotify(handle, value, eSetValueWithOverwrite)`	`xTaskNotifyWait()`	直接覆盖通知值，模拟消息邮箱
事件标志组模式	`xTaskNotify(handle, bits, eSetBits)`	`xTaskNotifyWait()`	按位 OR，模拟事件标志组

Core API

Function	Params	Description
`xTaskNotifyGive()`	`xTaskToNotify`	发送通知（信号量模式），通知值 +1
`ulTaskNotifyTake()`	`xClearCountOnExit`, `xTicksToWait`	接收通知（信号量模式），返回通知值
`xTaskNotify()`	`xTaskToNotify`, `ulValue`, `eAction`	发送通知（带值），eAction 控制写/OR/覆写行为
`xTaskNotifyWait()`	`ulBitsToClearOnEntry`, `ulBitsToClearOnExit`, `pulNotificationValue`, `xTicksToWait`	接收通知（带值），可获取通知值和清除指定位
`xTaskNotifyFromISR()`	同上+ISR 版本	中断中发送通知
`vTaskNotifyGiveFromISR()`	`xTaskToNotify`, `pxHigherPriorityTaskWoken`	中断中发送（信号量模式）

Experiment

Experiment 1: 任务通知模拟信号量 (P16)

Requirements: KEY1 → xTaskNotifyGive(task2)，task2 通过 ulTaskNotifyTake() 接收。

File: P16/16_任务通知模拟信号量/Core/Src/freertos_demo.c

/* task1：KEY1按下，发送任务通知（信号量模式） */
void Task1(void *pvParameters)
{
    uint8_t key = 0;

    while (1) {
        key = Key_Detect();
        if (key == KEY1_PRESS) {
            printf("任务通知模拟二值信号量释放\r\n");
            /* 向task2发送任务通知，通知值+1 */
            xTaskNotifyGive(task2_handler);
        }
        vTaskDelay(10);
    }
}

/* task2：接收任务通知（信号量模式） */
void Task2(void *pvParameters)
{
    uint32_t rev = 0;

    while (1) {
        /* 等待任务通知，pdTRUE表示退出时清零通知值 */
        rev = ulTaskNotifyTake(pdTRUE, portMAX_DELAY);
        if (rev != 0) {
            printf("接收任务通知成功，模拟获取二值信号量\r\n");
        }
    }
}

Experiment 2: 任务通知模拟消息邮箱 (P17)

Requirements: KEY1/KEY2 → xTaskNotify(task2, key, eSetValueWithOverwrite)，task2 通过 xTaskNotifyWait() 接收并处理。

File: P17/17_任务通知模拟消息邮箱/Core/Src/freertos_demo.c

/* task1：扫描按键，通过任务通知发送键值 */
void Task1(void *pvParameters)
{
    uint8_t key = 0;

    while (1) {
        key = Key_Detect();
        if ((key != 0) && (task2_handler != NULL)) {
            printf("任务通知模拟消息邮箱发送，发送的键值为：%d\r\n", key);
            /* 直接覆写task2的通知值（消息邮箱模式） */
            xTaskNotify(task2_handler, key, eSetValueWithOverwrite);
        }
        vTaskDelay(10);
    }
}

/* task2：接收通知值，根据键值做不同动作 */
void Task2(void *pvParameters)
{
    uint32_t notify_val = 0;

    while (1) {
        /* 等待任务通知，参数：入口不清零，出口全清零 */
        xTaskNotifyWait(0, 0xFFFFFFFF, &notify_val, portMAX_DELAY);

        switch (notify_val) {
            case KEY1_PRESS: {
                printf("接收到的通知值为：%d\r\n", notify_val);
                LED_Toggle(LED1_Pin);
                break;
            }
            case KEY2_PRESS: {
                printf("接收到的通知值为：%d\r\n", notify_val);
                LED_Toggle(LED2_Pin);
                break;
            }
            default:
                break;
        }
    }
}

Experiment 3: 任务通知模拟事件标志组 (P18)

Requirements: KEY1 → 置 EVENTBIT_0，KEY2 → 置 EVENTBIT_1，task2 等待两个位都置位。

File: P18/18_任务通知模拟事件标志组/Core/Src/freertos_demo.c

#define EVENTBIT_0  (1 << 0)
#define EVENTBIT_1  (1 << 1)

/* task1：KEY1 -> 设置EVENTBIT_0，KEY2 -> 设置EVENTBIT_1 */
void Task1(void *pvParameters)
{
    uint8_t key = 0;

    while (1) {
        key = Key_Detect();
        if (key == KEY1_PRESS) {
            printf("将bit0位置1\r\n");
            /* 使用eSetBits模式，按位OR设置通知值 */
            xTaskNotify(task2_handler, EVENTBIT_0, eSetBits);
        } else if (key == KEY2_PRESS) {
            printf("将bit1位置1\r\n");
            xTaskNotify(task2_handler, EVENTBIT_1, eSetBits);
        }
        vTaskDelay(10);
    }
}

/* task2：等待bit0和bit1都置位 */
void Task2(void *pvParameters)
{
    uint32_t notify_val = 0, event_bit = 0;

    while (1) {
        /* 等待任务通知 */
        xTaskNotifyWait(0, 0xFFFFFFFF, &notify_val, portMAX_DELAY);

        if (notify_val & EVENTBIT_0) {
            event_bit |= EVENTBIT_0;
        }
        if (notify_val & EVENTBIT_1) {
            event_bit |= EVENTBIT_1;
        }

        if (event_bit == (EVENTBIT_0 | EVENTBIT_1)) {
            printf("任务通知模拟事件标志组接收成功\r\n");
            event_bit = 0;                      /* 手动清除 */
        }
    }
}

Key Config

/* FreeRTOSConfig.h */
#define configUSE_TASK_NOTIFICATIONS        1   /* 使能任务通知（默认已使能） */
#define configTASK_NOTIFICATION_ARRAY_ENTRIES 1 /* 通知数组大小，默认1 */

Core API Reference Table

Function	Parameters	Return	Description
`BaseType_t xTaskNotifyGive(xTaskToNotify)`	目标任务句柄	pdPASS/pdFAIL	发送通知（信号量模式，通知值+1）
`uint32_t ulTaskNotifyTake(xClearCountOnExit, xTicksToWait)`	退出时清零?, 超时	通知值	接收通知（信号量模式，阻塞）
`BaseType_t xTaskNotify(xTaskToNotify, ulValue, eAction)`	目标任务, 值, 动作(覆写/OR/增量等)	pdPASS/pdFAIL	发送通知（带值）
`BaseType_t xTaskNotifyWait(ulBitsToClearOnEntry, ulBitsToClearOnExit, pulNotificationValue, xTicksToWait)`	入口清除, 出口清除, 值指针, 超时	pdPASS/pdFAIL	接收通知（阻塞等待）
`BaseType_t xTaskNotifyFromISR(xTaskToNotify, ulValue, eAction, pxHigherPriorityTaskWoken)`	同 xTaskNotify+唤醒标记	pdPASS/pdFAIL	ISR中发送通知
`void vTaskNotifyGiveFromISR(xTaskToNotify, pxHigherPriorityTaskWoken)`	目标任务, 唤醒标记	无	ISR中信号量模式发送
`BaseType_t xTaskNotifyAndQuery(xTaskToNotify, ulValue, eAction, pulPreviousValue)`	同 xTaskNotify+原值	pdPASS/pdFAIL	发送并获取原通知值

eAction 枚举值：

eNoAction：仅发送通知（不修改值）
eSetBits：与现有值按位 OR
eIncrement：通知值 +1
eSetValueWithOverwrite：无条件覆写
eSetValueWithoutOverwrite：仅当接收方未读取时覆写（否则返回 pdFAIL）

Common Issues & Pitfalls

任务通知只能一对一：一个任务只有一个通知值。不能像事件标志组那样多个任务等待同一个事件。
ISR 不可接收通知：没有 xTaskNotifyWaitFromISR() 函数。接收任务通知只能在任务上下文中进行。
通知值溢出不提示：xTaskNotifyGive() 使 32 位通知值递增，溢出后归零且无错误提示。
信号量模式的 xClearCountOnExit：
- pdTRUE：读取后清零（适合二值信号量）
- pdFALSE：读取后减 1（适合计数信号量），ulTaskNotifyTake() 返回减 1 前的值
消息邮箱模式的数据丢失：使用 eSetValueWithOverwrite 时，如果发送者在接收者读取前多次发送，只有最后一次的值会被保留。
性能优势的来源：任务通知不经过队列内核对象，直接在 TCB 中操作，省去了队列的入队/出队开销和等待列表管理。

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