在FreeRTOS中如何实现任务间同步和通信，同时避免竞态条件？请结合信号量和互斥量给出示例代码。

任务间同步和通信是实时操作系统中的关键概念。为了帮助你深入理解FreeRTOS中信号量和互斥量的使用，建议参考这份资料：《FreeRTOS实时内核实战指南》。这份手册由FreeRTOS的创始人理查德·巴里撰写，详细介绍了如何在嵌入式微控制器环境中利用FreeRTOS的同步和通信机制。

参考资源链接：[FreeRTOS实时内核实战指南](https://wenku.csdn.net/doc/6471b4f7543f844488ea87bf?spm=1055.2569.3001.10343)

在FreeRTOS中，信号量和互斥量是实现任务同步和资源共享的重要工具。信号量提供了一种机制，用于控制多个任务对共享资源的访问。互斥量是信号量的特殊类型，它提供了一种防止竞态条件和保证数据完整性的方法。互斥量通常用于保护共享资源，而信号量则用于实现任务间的同步。

例如，假设我们有一个任务负责从传感器读取数据，并将其存储在共享缓冲区中供其他任务使用。为了防止数据被同时访问，我们可以使用互斥量来控制对缓冲区的访问。以下是一个简单的代码示例，展示了如何在FreeRTOS中使用互斥量：

// 定义互斥量句柄
SemaphoreHandle_t xMutex;

// 在任务创建前初始化互斥量
xMutex = xSemaphoreCreateMutex();

// 在数据处理任务中
void DataProcessingTask(void *pvParameters) {
    // 获取互斥量以访问共享资源
    if (xSemaphoreTake(xMutex, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
        // 读取传感器数据并存储到缓冲区
        // ...
        // 完成后释放互斥量
        xSemaphoreGive(xMutex);
    }
}

// 在数据输出任务中
void DataOutputTask(void *pvParameters) {
    // 获取互斥量以访问共享资源
    if (xSemaphoreTake(xMutex, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
        // 从缓冲区读取数据并进行处理
        // ...
        // 完成后释放互斥量
        xSemaphoreGive(xMutex);
    }
}

在这个例子中，我们创建了一个互斥量，并在两个任务中使用它来保护对共享资源的访问。通过互斥量，我们确保了在同一时间只有一个任务可以访问共享资源，从而避免了竞态条件。

完成当前问题的解答后，为了更全面地掌握FreeRTOS的同步和通信机制，建议继续研究《FreeRTOS实时内核实战指南》中的其他部分，例如事件组、队列和软件定时器等高级特性。这本手册将帮助你深入理解如何在不同的场景下选择合适的同步机制，以构建出更加健壮和高效的嵌入式系统。

参考资源链接：[FreeRTOS实时内核实战指南](https://wenku.csdn.net/doc/6471b4f7543f844488ea87bf?spm=1055.2569.3001.10343)