9、FreeRTOS 队列集：高效处理多资源事件的解决方案

FreeRTOS 队列集：高效处理多资源事件的解决方案

在嵌入式应用开发中，随着应用复杂度的不断增加，我们常常会遇到一个任务需要同时等待多个 FreeRTOS 资源的情况。FreeRTOS 提供的队列集（Queue Set）功能，为解决这一问题提供了有效的途径。本文将详细介绍队列集的相关概念、使用方法以及实际应用示例。

问题的提出

假设我们要编写一个程序，通过三个按钮的 GPIO 输入来控制三个 LED。当按钮按下时，对应的 LED 熄灭；按钮释放时，LED 点亮，同时还会触发一些游戏事件。由于是游戏应用，多个按钮可能会同时被按下。为了对按钮事件做出及时响应，我们使用中断来检测 GPIO 信号的变化。

最初，我们可能会分配一个队列来处理所有按钮的事件。然而，按钮触点可能会产生抖动，特别是金属触点的按钮。当游戏玩家想要按下另一个按钮激活智能炸弹时，单个队列可能会被某个按钮的抖动事件填满。由于中断服务程序（ISR）在队列满时无法阻塞，这些事件就会丢失。

为了避免队列因某个按钮的抖动而满，我们决定为每个按钮分配一个独立的消息队列。这样，即使某个按钮抖动严重，也只会丢失该按钮的事件。但现在我们面临一个新问题：输入事件处理任务是一个单任务，理想情况下，该任务应该在循环开始时阻塞，直到从这三个队列中的任何一个接收到事件。然而， xQueueReceive() 函数一次只能从一个队列接收数据。我们可以采用零超时轮询的方式来检查这三个队列，但如果没有更多事件需要处理，最好暂停任务执行，以便为游戏的其他代码留出更多的 CPU 时间。

队列集的引入

为了解决在多个队列上阻塞的问题，FreeRTOS 提供了队