9、FreeRTOS队列集：多资源阻塞问题的解决方案

FreeRTOS队列集：多资源阻塞问题的解决方案

在开发日益复杂的嵌入式应用程序时，我们常常会遇到这样的情况：需要在一个特定任务中对多个FreeRTOS资源进行阻塞操作。也就是说，任务需要一种方法来暂停执行，直到一组感兴趣的队列或信号量中发生某个事件。FreeRTOS提供了队列集（Queue Set）来解决这个问题。

问题提出

假设我们要编写一个程序，通过三个按钮获取GPIO输入。当按钮按下时，LED熄灭；按钮释放后，LED点亮，同时还会触发一些游戏事件。由于这是一个游戏应用，多个按钮可以同时被按下。为了尽可能及时响应按钮事件，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存储所有按钮事件。但按钮触点可能会产生抖动，特别是金属触点的按钮。当玩家想要按下另一个按钮激活智能炸弹时，这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）在队列满时不能阻塞，所以事件可能会丢失。

为了解决这个问题，我们决定为每个按钮分配一个单独的消息队列。这样，如果某个按钮抖动过于频繁，只会丢失该按钮的事件。现在，我们有了三个用于输入处理的消息队列。

然而，输入事件处理任务是一个单一任务。理想情况下，在循环的开始，任务应该阻塞，直到从这三个队列中的任何一个接收到事件。但 xQueueReceive() 函数一次只能从一个队列接收数据。作为一种变通方法，我们可以对三个队列进行零超时轮询，但如果没有更多的事件需要处理，最好暂停执行，以便为游戏代码的其他部分留出更多的CPU时间。

队列集的引入

为了解决在多个队列上进行阻塞的问题，FreeRTOS的队列集应运而生。