Freertos3（事件标志组 任务通知 软件定时器 ）

1.事件标志组

• FreeRTOS中的事件标志组（Event Flags Group）提供了一种轻量级的机制，用于在任务之间传递信息和同步操作。
• 如果 configUSE_16_BIT_TICKS 设置为 1，则事件组内实现的位数（或标志数）为 8； 如果 configUSE_16_BIT_TICKS 设置为 0，则为 24。
• 事件标志组和时间标志位区别

  • 事件标志位：用一个位，来表示事件是否发生。

  • 事件标志组：是一组事件标志位的合集。可以简单的理解事件标志组，就是一个整数。

事件标志组的标志变量

• 一个事件组就包含了一个EventBits_t数据类型的变量，变量类型EventBits_t数据类型的定义如下所示

typedef TickType_t EventBits_t;
#if ( configUSE_16_BIT_TICKS  ==  1 )
	typedef   uint16_t   TickType_t;
#else
	typedef   uint32_t   TickType_t;
#endif

#define  configUSE_16_BIT_TICKS    0 

• 因此，EventBits_t 实际上是一个 16 位或 32 位无符号的数据类型

• 注意：虽然使用了32为/16位无符号的数据类型变量来存储事件标志，但其中的高8为作用是存储事件标志组的控制信息 ，低24位/8位的作用才是存储事件标志，所以说一个事件标志组最多可以存储24个事件标志！

• 信号量和事件标志组的区别（感觉没好比，其实感觉像寄存器）

2.任务通知

• 任务通知 ：用来通知任务的，任务控制块 中的结构体成员变量ulNotifiedValue就是这个通知值。

区别（相比于其他任务消息通知）

• 使用队列、信号量、事件标志组时都需要另外创建一个结构体，通过中间的结构体进行间接通信

• 使用任务通知时，任务结构体TCB中就包含了内部对象 ，可以直接接收别人发过来的"通知"。

• 每个 RTOS 任务都有一个任务通知组，每条通知均独立运行，都有"挂起"或"非挂起"的通知状态，以及一个 32 位通知值。常量 configTASK_NOTIFICATION_ARRAY_ENTRIES 可设置任务通知组中的索引数量。在 FreeRTOS V10.4.0 版本前，任务只有单条任务通知（即只能一对一），没有任务通知组。

任务通知值的更新方式

• 不覆盖接收任务的通知值
• 覆盖接收任务的通知值
• 更新接收任务通知值的一位或多位
• 对值进行增量（添加 1）。

任务通知值的优势及劣势

• 任务通知的优势：

  • 效率更高：使用任务通知向任务发送事件或数据比使用队列、事件标志组或信号量快得多。
  • 使用内存更小：使用其他方法时都要先创建对应的结构体，使用任务通知时无需额外创建结构体。

• 任务通知的劣势：

  • 无法发送数据给ISR ：ISR没有任务结构体，所以无法给ISR发送数据 。但是ISR可以使用任务通知的功能，发数据给任务。（不能给ISR发送数据，但是可以接收ISR发送的通知）

  • 无法广播给多个任务 ：任务通知只能是被指定的一个任务接收并处理 。（但是多个任务可以给一个任务发送任务通知，因为每个任务都有一个任务通知组只有xTaskNotifyindexed才有）

  • 无法缓存多个数据：任务通知是通过更新任务通知值来发送数据的，任务结构体中只有一个任务通知值，只能保持一个数据。

  • 发送受阻不支持阻塞 ：发送方无法进入阻塞状态等待。（但是接收可以进入阻塞）

3. 软件定时器

介绍

• 是指具有定时功能的软件，可设置定时周期 ，当指定时间到达后要调用回调函数 (也称超时函数)，用户在回调函数中处理信息。从定时器启动到其回调函数执行之间 的时间被称为定时器的周期。（缺点：精度不高）
• 软件定时器服务任务 是任务调度器中的一个特殊任务，专门用于管理和维护软件定时器的正常运行如果configUSE_TIMERS 设置为1，
  • 在开启任务调度器的时候，会自动创建软件定时器服务的任务。
  • 它主要负责软件定时器超时的逻辑判断、
  • 调用超时软件定时器的超时回调函数、
  • 处理软件定时器命令队列。
  • 软件定时器的超时回调函数是由软件定时器服务任务调用的，软件定时器的超时回调函数本身不是任务，因此不能在该回调函数中使用可能会导致任务阻塞的 API 函数。

注意 ：软件定时器的超时回调函数是在软件定时器服务任务中被调用的，服务任务不是专为某个定时器服务 的，它还要处理其他定时器。（类似于中断回调函数）

• 因此定时器的回调函数不要影响其他"人"：

1. 回调函数要尽快实行，不能进入阻塞状态，即不能调用那些会阻塞任务的 API 函数，如：vTaskDelay() 。(队列，信号量)
2. 访问队列或者信号量的非零阻塞时间的 API 函数也不能调用。

软件定时器的相关配置

• 当FreeRTOS 的配置项configUSE_TIMERS 设置为1，在启动任务调度器时，会自动创建软件定时器的服务/守护任务prvTimerTask( )。

• l软件定时器服务任务的优先级为configTIMER_TASK_PRIORITY = 31。
• 定时器的命令队列长度为configTIMER_QUEUE_LENGTH = 5。

软件定时器服务任务作用（prvTimerTask()）

• 1. 负责软件定时器超时逻辑判断。
• 2. 调用 超时软件定时器的超时回调函数。
• 3. 处理软件定时器命令队列。

软件定时器的命令队列

• FreeRTOS 提供了许多软件定时器相关的 API 函数，这些 API 函数大多都是往定时器的队列中写入消息 （发送命令），这个队列叫做软件定时器命令队列 ，是提供给 FreeRTOS 中的软件定时器使用的，用户是不能直接访问的。

实现逻辑图解

定时器状态

• 休眠态：软件定时器可以通过其句柄被引用，但因为没有运行，所以其定时超时回调函数不会被执行。
• 运行态：运行态的定时器，当指定时间到达之后，它的超时回调函数会被调用。

• 如何让软件定时器从休眠态转变为运行态？

  • 答：发送命令队列。

• 单次回调函数

• 周期回调函数