机制 用途 特点 适用场景
队列（Queue） 传递数据 支持多个数据项排队 任务间传递结构体/数值等数据
信号量（Semaphore） 同步 / 互斥 不传递数据，只传“信号” 同步事件、任务间或中断间的配合
互斥锁（Mutex） 资源互斥保护 特殊的二值信号量 + 优先级继承 多任务访问共享资源（如 I²C、串口）
事件组（Event Group） 多位同步控制 可同时表示多个状态位 控制多个条件满足才执行，如联网、就绪等
任务通知（Task Notification） 点对点通知 + 可传值 轻量，效率高，限单任务 一对一传递信号或数据

🧩 各模块详细对比

1. ✅ 队列（Queue）

  • 可以传递数据（整数、结构体等）

  • 先进先出（FIFO）机制

  • 可以阻塞等待队列满或空

  • 支持任务与任务 / 中断与任务之间通信

🔧 示例用途：

xQueueSend(queue, &data, portMAX_DELAY); // 发送数据 xQueueReceive(queue, &data, portMAX_DELAY); // 接收数据

2. ✅ 信号量（Semaphore）

2.1 二值信号量（Binary Semaphore）

  • 只表示 “有/无” 两种状态，不传值

  • 用于同步（如：等待中断、事件触发）

2.2 计数信号量（Counting Semaphore）

  • 可以累加的“计数器”

  • 适用于某种资源有多个实例

🔧 示例用途：

xSemaphoreGive(binary_sema); // 发送信号（如 ISR 中） xSemaphoreTake(binary_sema, portMAX_DELAY); // 等待信号

3. ✅ 互斥锁（Mutex）

  • 本质是 带优先级继承的二值信号量

  • 专门用于多个任务之间 保护共享资源

  • 只允许一个任务持有，其他任务会阻塞等待

  • 任务释放后会恢复优先级，避免“优先级反转”问题

🔧 示例用途：

xSemaphoreTake(mutex, portMAX_DELAY); // 上锁 // 访问共享资源... xSemaphoreGive(mutex); // 解锁

4. ✅ 事件组（Event Group）

  • 用 位(bit) 表示多个事件状态（最多 24 个位）

  • 支持按位等待“任一位”或“所有位”

  • 适合多个状态控制组合，如：

    • BIT0 表示联网成功

    • BIT1 表示传感器初始化完成

    • BIT2 表示时间同步完成

🔧 示例用途：

xEventGroupSetBits(event_group, BIT0 | BIT2); // 设置位 xEventGroupWaitBits(event_group, BIT0 | BIT2, pdTRUE, pdTRUE, portMAX_DELAY); // 等待两个事件位

5. ✅ 任务通知（Task Notification）

  • 每个任务自带一个“私有”通知通道

  • 可传一个 uint32_t 值

  • 效率最高，占用最少

  • 适合一对一通知，不能一对多

🔧 示例用途：

xTaskNotify(task_handle, 1234, eSetValueWithOverwrite); // 发送通知值 xTaskNotifyWait(0, 0, &value, portMAX_DELAY); // 等待并接收通知值

🧪 使用建议总结

如果你要… 用这个机制
任务/中断传输数据结构 ✅ 队列 Queue
仅通知某事件发生 ✅ 二值信号量
控制资源（如 I2C）访问顺序 ✅ 互斥锁 Mutex
等待多个条件状态完成 ✅ 事件组 Event Group
轻量、一对一传信号/值 ✅ 任务通知 Task Notification

📌 提示

注意点 说明
队列最耗资源 占用内存（需内部数组存放数据）
任务通知最快 每个任务只能有一个通知通道，适合一对一
事件组不能传值 只能用位来表示事件状态
信号量没有值 不能附带数据，只是“信号”
互斥锁专用于资源保护 不建议用作通用同步机制