当使用RTOS进行多任务编程时，同一个硬件（例如UART、I2C等）被多个任务访问的情况比较普遍。如果没有合理处理，就会导致“混乱”的情况。

为了解决这种情况，有多种方法可供选择。下面以FreeRTOS为例，主要介绍两种常见的方法：互斥和队列。

互斥访问硬件资源的方法

互斥量：是一个可以处于两个状态（已解锁和已加锁）的变量。

原理：创建一个互斥量，任务A需要占用资源（例如使用UART发送数据），则该任务将占用该资源（UART）。此时，任务B和其他任务将无法占用该资源。当任务A使用完资源（例如发送完数据）之后，就会释放该资源，其他任务则可以竞争使用该资源。

在FreeRTOS中，可以使用xSemaphoreCreateMutex()函数创建一个互斥量，使用xSemaphoreTake()函数占用资源并设置互斥量为锁定状态，通过xSemaphoreGive()函数将互斥量释放。

创建互斥量

任务A占用资源

使用资源（发送数据）

任务A释放资源

优先级高的任务B占用资源

使用资源

任务B释放资源

依次，优先级任务占用资源

·

·

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代码：

//创建互斥量资源
SemaphoreHandle_t xSemaphore = NULL;
xSemaphore = xSemaphoreCreateMutex();

void TaskA(void *pvParameters)
{
  for(;;)
  {
    //占用资源
    if(xSemaphoreTake(xSemaphore, 10 ) == pdTRUE)
    {
      //使用资源(发送数据)
      USART_SendNByte();
      //释放资源
      xSemaphoreGive(xSemaphore);
    }
  }
}

信号量与互斥量区别：

信号量：多个任务同步使用某个资源；

一个任务完成某个动作后通过信号告诉别的任务，别的任务才可以执行某些动作；

互斥量：多任务互斥使用某个资源；

一个任务占用某个资源，那么别的任务就无法访问，直到该任务离开，其他任务才可以访问该资源；

队列访问串口的方法

队列操作方法就是FIFO，先入先出的原理。比如：任务A要使用UART发送一串数据，将其加入队列； 接着任务B也要使用UART发送一串数据。

那么，任务A将这串数据加入队列，接着任务B又将要发送的一串数据加入队列。

在另外一个UART发送的任务中，从队列中按照FIFO方式读取队列里面的数据，依次发送出去即可。

创建一个队列（发送数据队列）

创建一个任务（UART发送数据任务）

任务A加入队列

任务B加入队列

·

·

·

另外一边的任务，依次读取队列数据，使用UART发送出去。

代码：

QueueHandle_t xQueue;
xQueue = xQueueCreate(QUEUE_LENGTH, QUEUE_ITEM_SIZE);

xTaskCreate(UART_Send_Task, "UART_Send", STACK_SIZE, NULL, TASK_PRIORITY, NULL);

void TaskA(void *pvParameters)
{
  for(;;)
  {
    //任务相关操作

    //加入队列
    xQueueSend(xQueue, &TaskA_Buf, 10)
  }
}

void TaskB(void *pvParameters)
{
  for(;;)
  {
    //任务相关操作

    //加入队列
    xQueueSend(xQueue, &TaskB_Buf, 10)
  }
}

void UART_Send_Task(void *pvParameters)
{
  for(;;)
  {
    //循环读取队列BUF
    if(xQueueReceive(xQueue, &Buf, 10) == pdTRUE)
    {
      USART_SendNByte(&Buf);
    }
  }
}

以上两种方法比较常用，也比较简单，希望对大家有帮助。

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