在FreeRTOS中，中断服务例程（ISR）中如何正确使用队列与信号量进行安全的任务间通信和同步？请结合使用xQueueSendToFrontFromISR和xQueueSendToBackFromISR提供具体实现方法。

在FreeRTOS中，确保中断服务例程（ISR）与任务间安全通信的关键在于使用特定设计的队列操作函数。这些函数包括 `xQueueSendToFrontFromISR()` 和 `xQueueSendToBackFromISR()`，它们能够在中断上下文中安全地向队列发送数据项，而不会影响到其他任务的执行。

参考资源链接：[中断服务例程中的队列使用：xQueueSendFromISR详解](https://wenku.csdn.net/doc/5vusuziwxi?spm=1055.2569.3001.10343)

要使用这些函数，首先需要确保队列已经通过 `xQueueCreate()` 创建。例如，创建一个队列可以如下：

    QueueHandle_t xQueue;
    const UBaseType_t uxQueueLength = 10;
    const UBaseType_t uxItemSize = sizeof(数据类型);
    xQueue = xQueueCreate(uxQueueLength, uxItemSize);

在ISR中，可以使用如下方式发送数据到队列的前端：

    void vAnISR( void )
    {
        // 假设 pvDataToQueue 是要发送的数据指针
        data_t *pvDataToQueue = ...;
        // pxHigherPriorityTaskWoken 用于指示是否有更高优先级的任务被唤醒
        portBASE_TYPE xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;
        // 安全地将数据发送到队列的前端
        xQueueSendToFrontFromISR(xQueue, pvDataToQueue, &xHigherPriorityTaskWoken);
        
        // 如果 xHigherPriorityTaskWoken 为 pdTRUE，且当前ISR不是最高优先级，
        // 则需要进行一次任务切换来确保数据立即得到处理
        portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);
    }

类似地，发送数据到队列后端的操作与发送到前端类似，只需将 `xQueueSendToFrontFromISR()` 替换为 `xQueueSendToBackFromISR()` 即可。

对于信号量，ISR中的使用方法与队列类似，可以使用 `xSemaphoreGiveFromISR()` 来释放信号量，同样需要传递一个用于指示是否需要进行任务切换的参数。

使用这些中断安全的队列操作函数，可以确保即使在中断服务例程中，也能安全地进行数据传递和任务同步，这对于实时系统的设计和实现至关重要。这些操作的正确性直接影响到系统的实时性和稳定性。

通过这样的实践，你可以有效地利用FreeRTOS提供的功能来处理中断事件，并在中断上下文中安全地与其他任务进行通信。这种通信模式是实时嵌入式系统开发中的一个高级技巧，也是构建稳定可靠系统的基石。如果你希望深入了解中断处理、队列操作以及实时系统设计的相关知识，建议深入阅读《中断服务例程中的队列使用：xQueueSendFromISR详解》一书，其中详细介绍了在中断服务例程中使用队列的高级方法，以及与之相关的最佳实践和潜在问题。

参考资源链接：[中断服务例程中的队列使用：xQueueSendFromISR详解](https://wenku.csdn.net/doc/5vusuziwxi?spm=1055.2569.3001.10343)