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# 模块拆分 - 事件采集与总线分发管理 (Docs/50_module-breakdown/mod-event.md)
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本模块描述系统输入事件采集（按键移位消抖滤波与 RF 自适应解调解码）、事件优先级体系、事件环形队列（EventQueue）缓冲、紧急事件插队机制以及事件输出分配的整体流转规格。
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## 1. 模块职责说明
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### 1.1 核心职责
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| 职责领域 | 描述 |
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| :--- | :--- |
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| **事件采集（按键输入）** | 在 Timer1 中断 (10ms 时基) 中扫描物理引脚，判定有效按键后封装为事件 |
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| **事件采集（射频接收）** | 在外部中断中捕获射频信号，解调并还原 24 位载波包，封装为射频事件 |
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| **事件优先级管理** | 根据事件类型分配优先级，支持四级优先级体系 |
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| **事件队列缓冲** | 维护深度为 8 的环形事件队列，隔离高频中断和低频业务交互 |
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| **紧急事件插队** | 提供将紧急事件插入队列头部的路径，确保紧急事件优先处理 |
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| **事件输出路由分发** | 在主循环中轮询队列，将事件分发给应用管理器 |
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### 1.2 事件来源与优先级映射
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| 事件来源 | 典型事件 | 优先级 | 处理方式 |
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| :--- | :--- | :--- | :--- |
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| **SOS 按键** | `KEY_EVENT_SOS_CLICK`, `KEY_EVENT_SOS_LONG` | URGENT | **插队**到队首 |
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| **射频报警** | `RF_EVENT_ALARM` | HIGH | **插队**到队首 |
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| **普通按键** | `KEY_EVENT_UP_CLICK`, `KEY_EVENT_DOWN_CLICK`, `KEY_EVENT_UP_DOWN_COMB` | NORMAL | 入队等待处理 |
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| **射频配对** | `RF_EVENT_PAIR` | NORMAL | 入队等待处理 |
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| **系统定时** | 时钟更新、超时检测 | LOW | 入队等待处理 |
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## 2. 核心数据结构
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### 2.1 扩展事件结构体 (SystemEvent)
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```c
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typedef struct {
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KeyEvent key_event; // 原始按键事件类型
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EventPriority priority; // 事件优先级 (LOW/NORMAL/HIGH/URGENT)
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u32 extra_data; // 额外数据（如射频地址、时间信息等）
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u8 extra_size; // 额外数据有效字节数
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} SystemEvent;
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```
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**字段说明**：
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| 字段 | 类型 | 描述 |
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| :--- | :--- | :--- |
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| `key_event` | `KeyEvent` | 按键事件的原始类型，如 `KEY_EVENT_UP_CLICK`、`KEY_EVENT_SOS_LONG` |
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| `priority` | `EventPriority` | 事件优先级，决定事件的处理路径（入队或直通） |
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| `extra_data` | `u32` | 额外携带的数据，用于传递射频地址、时间等信息 |
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| `extra_size` | `u8` | `extra_data` 中有效数据的字节数（0~4） |
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### 2.2 事件优先级枚举
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```c
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typedef enum {
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EVENT_PRIORITY_LOW, // 0: 低优先级：系统内部事件，如定时更新
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EVENT_PRIORITY_NORMAL, // 1: 正常优先级：大部分用户交互事件
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EVENT_PRIORITY_HIGH, // 2: 高优先级：报警相关事件，插队到队首
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EVENT_PRIORITY_URGENT // 3: 紧急优先级：SOS等，插队到队首
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} EventPriority;
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```
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### 2.3 按键事件类型枚举
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```c
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typedef enum {
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KEY_EVENT_NONE, // 0: 无事件
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KEY_EVENT_UP_CLICK, // 1: 上键短按
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KEY_EVENT_UP_LONG, // 2: 上键长按
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||
KEY_EVENT_DOWN_CLICK, // 3: 下键短按
|
||
KEY_EVENT_DOWN_LONG, // 4: 下键长按
|
||
KEY_EVENT_SOS_CLICK, // 5: SOS键短按
|
||
KEY_EVENT_SOS_LONG, // 6: SOS键长按
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KEY_EVENT_UP_DOWN_COMB // 7: 上下键组合
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} KeyEvent;
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```
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## 3. 事件队列模块
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### 3.1 队列设计参数
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| 参数名称 | 定义 | 默认值 | 说明 |
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| :--- | :--- | :--- | :--- |
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| `EVENT_QUEUE_DEPTH` | 队列深度（环形缓冲区大小） | 8 | 可配置，建议值为 4~16 |
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| `queue_head` | 读指针 | 0 | 指向即将读取的位置 |
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| `queue_tail` | 写指针 | 0 | 指向即将写入的位置 |
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| `queue_count` | 当前事件数量 | 0 | 范围 0~EVENT_QUEUE_DEPTH |
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### 3.2 队列内部结构
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```c
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static SystemEvent event_queue[EVENT_QUEUE_DEPTH]; // 环形缓冲区存储数组
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static u8 queue_head = 0; // 读指针：指向即将读取的位置
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static u8 queue_tail = 0; // 写指针：指向即将写入的位置
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static u8 queue_count = 0; // 当前队列中的事件数量
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```
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### 3.3 队列操作接口
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| 接口名称 | 函数签名 | 返回值 | 功能描述 |
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| :--- | :--- | :--- | :--- |
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| `EventQueue_Init` | `void EventQueue_Init(void)` | 无 | 初始化队列：重置读写指针和计数器 |
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| `EventQueue_Push` | `bit EventQueue_Push(SystemEvent evt)` | `bit` (1=成功, 0=失败) | 非阻塞将事件推入队列尾部，队列满时返回 0 |
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| `EventQueue_InsertFront` | `bit EventQueue_InsertFront(SystemEvent evt)` | `bit` (1=成功, 0=失败) | **插队**：将事件插入到队列头部，高/紧急优先级事件使用 |
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| `EventQueue_Pop` | `SystemEvent EventQueue_Pop(void)` | `SystemEvent` | 从队列头部弹出一个事件，队空时返回空事件 |
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| `EventQueue_IsEmpty` | `bit EventQueue_IsEmpty(void)` | `bit` (1=空) | 判断队列是否为空 |
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| `EventQueue_IsFull` | `bit EventQueue_IsFull(void)` | `bit` (1=满) | 判断队列是否已满 |
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| `EventQueue_GetCount` | `u8 EventQueue_GetCount(void)` | `u8` | 获取队列中当前事件数量 |
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### 3.4 队列操作流程
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#### 入队操作 (EventQueue_Push)
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```
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EventQueue_Push(evt) 执行流程：
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1. 检查队列是否已满
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└── if (queue_count >= EVENT_QUEUE_DEPTH) → 返回 0（入队失败）
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2. 禁用全局中断（保护队列操作原子性）
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└── EA = 0
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3. 将事件写入环形缓冲区
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└── event_queue[queue_tail] = evt
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4. 更新写指针（循环递增）
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└── queue_tail = (queue_tail + 1) % EVENT_QUEUE_DEPTH
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5. 更新事件计数
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└── queue_count++
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6. 恢复全局中断
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└── EA = 1
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7. 返回成功
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└── return 1
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```
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#### 出队操作 (EventQueue_Pop)
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```
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EventQueue_Pop() 执行流程：
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1. 初始化返回的空事件
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└── evt.key_event = KEY_EVENT_NONE
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evt.priority = EVENT_PRIORITY_LOW
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evt.extra_data = 0
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evt.extra_size = 0
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2. 检查队列是否为空
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└── if (queue_count == 0) → 返回空事件
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3. 禁用全局中断（保护队列操作原子性）
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└── EA = 0
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4. 从队列头部读取事件
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└── evt = event_queue[queue_head]
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5. 更新读指针（循环递增）
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└── queue_head = (queue_head + 1) % EVENT_QUEUE_DEPTH
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6. 更新事件计数
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└── queue_count--
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7. 恢复全局中断
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└── EA = 1
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8. 返回读取到的事件
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└── return evt
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```
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#### 插队操作 (EventQueue_InsertFront)
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EventQueue_InsertFront(evt) 执行流程：
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1. 检查队列是否已满
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└── if (queue_count >= EVENT_QUEUE_DEPTH) → 返回 0（插队失败）
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2. 禁用全局中断（保护队列操作原子性）
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└── EA = 0
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3. 更新读指针（向前移动一位，循环递减）
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└── queue_head = (queue_head - 1 + EVENT_QUEUE_DEPTH) % EVENT_QUEUE_DEPTH
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4. 将事件写入队列头部
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└── event_queue[queue_head] = evt
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5. 更新事件计数
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└── queue_count++
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6. 恢复全局中断
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└── EA = 1
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7. 返回成功
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└── return 1
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注意：此函数将事件插入到队列头部，适用于高/紧急优先级事件，
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确保此类事件优先于队列中已有的事件被处理。
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```
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### 3.5 中断保护机制
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队列操作使用全局中断开关 `EA` 进行保护，确保在中断环境下的原子性：
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```
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中断保护原则：
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ 1. 入队操作可能在中断中被调用（按键扫描、RF接收） │
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│ └── 需要保护队列数据结构不被并发访问 │
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||
│ │
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│ 2. 出队操作在主循环中被调用 │
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||
│ └── 需要保护队列数据结构不被中断破坏 │
|
||
│ │
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||
│ 3. 保护方式：禁用全局中断 → 执行操作 → 恢复全局中断 │
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||
│ └── 最小化中断禁用时间，减少对系统响应性的影响 │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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## 4. 事件采集机制
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### 4.1 按键事件采集
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#### 采集流程
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```
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按键事件采集流程（Timer1 10ms 中断）：
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1. 读取物理引脚状态
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└── P0.1 (KEY_UP), P0.2 (KEY_CONFIRM), P0.3 (KEY_DOWN), P2.6 (KEY_SOS)
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2. 移位消抖滤波
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└── 连续 3 次检测一致确认为有效电平变化
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3. 判断按键类型
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├── 短按：按下后 200ms 内释放
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├── 长按：按下持续时间 >= 2000ms (DOWN键) 或 >= 3000ms (其他键)
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└── 组合键：UP 和 DOWN 同时按下
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4. 将事件写入缓冲区（中断中仅标记事件，不直接处理）
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└── key_event_buf = 对应的按键事件类型
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注意：中断中不直接调用事件处理函数，避免在ISR中执行耗时操作（如Delay_ms、LCD绘制）。
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事件的优先级判断和分发由主循环完成。
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```
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#### 按键消抖时序
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```
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按键消抖时序图：
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时间轴 →
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├──────────────────────────────────────────────────────────────┐
|
||
│ 物理按键 ──────┐ │ │
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│ (实际) LOW │───────────────── HIGH ────────────│──────│ │
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├─────────────────┼────────────────────────────────────┼──────┤ │
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||
│ 10ms采样 ───────┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──────┤ │
|
||
│ (抖动区) │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
|
||
├─────────────────┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──────┤ │
|
||
│ 消抖结果 ───────┼──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──────┤ │
|
||
│ (连续3次 │ LOW HIGH │ │
|
||
│ 一致才确认) └──────────────────────────────────────────┘ │
|
||
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
||
│ ↑ 抖动区结束，确认按键按下 │
|
||
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
||
```
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### 4.2 射频事件采集
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#### 采集流程
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```
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射频事件采集流程（外部中断 P2.1）：
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1. 射频输入引脚 RF_RX_DATA (P2.1) 发生电平沿变化
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└── 触发外部中断
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2. 定时器捕获高低电平比值
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└── 解调自适应基准 T
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3. 连续采集 24 个数据位
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└── 组合还原 20 位物理 ID 及 4 位状态码
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4. 校验与识别
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├── 解密通过
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├── 判断是对码事件还是报警事件
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5. 封装事件
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└── SystemEvent evt;
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evt.key_event = KEY_EVENT_NONE; // 射频事件无按键类型
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evt.extra_data = 射频地址;
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evt.extra_size = 4;
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6. 设置优先级并入队
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├── 报警事件 → evt.priority = EVENT_PRIORITY_HIGH
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└── 配对事件 → evt.priority = EVENT_PRIORITY_NORMAL
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→ EventQueue_Push(evt)
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```
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#### RF 解调参数
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| 参数 | 值 | 说明 |
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| :--- | :--- | :--- |
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| **载波频率** | 433MHz | LR690L 射频芯片工作频率 |
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| **编码方式** | EV1527 | 24 位曼彻斯特编码 |
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| **数据位** | 24 位 | 20 位物理地址 + 4 位状态码 |
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| **解调方式** | 自适应基准 T | 根据信号自动调整采样基准 |
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### 4.3 系统定时事件
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```
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系统定时事件产生流程（Timer1 1ms 中断）：
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1. 毫秒计数器累加
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└── ms_tick++
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2. 秒分频检测
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└── if (ms_tick % 1000 == 0) → 秒计数加1
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3. 分钟变化检测
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└── if (分钟变化) → 产生时钟更新事件
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4. 封装事件
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└── SystemEvent evt;
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||
evt.key_event = KEY_EVENT_NONE;
|
||
evt.priority = EVENT_PRIORITY_LOW;
|
||
evt.extra_data = ((u32)hour << 8) | min;
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||
evt.extra_size = 2;
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5. 入队处理
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└── EventQueue_Push(evt)
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```
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---
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## 5. 事件分发机制
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### 5.1 事件流转完整架构
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```mermaid
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graph TD
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||
%% 事件产生层
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||
subgraph EventSources ["事件来源"]
|
||
KeyScan["按键扫描 (10ms)"]
|
||
RFRecv["射频接收 (中断)"]
|
||
Timer["定时事件 (1ms)"]
|
||
end
|
||
|
||
%% 事件封装层
|
||
KeyScan -->|封装| KeyEventPack["按键事件封装"]
|
||
RFRecv -->|封装| RFEventPack["射频事件封装"]
|
||
Timer -->|封装| TimerEventPack["定时事件封装"]
|
||
|
||
%% 优先级判断
|
||
KeyEventPack --> PriorityJudge{"优先级判断"}
|
||
RFEventPack --> PriorityJudge
|
||
TimerEventPack --> PriorityJudge
|
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||
%% 分流处理
|
||
PriorityJudge -->|HIGH/URGENT| InsertFront["插队到队首"]
|
||
PriorityJudge -->|LOW/NORMAL| Push["入队"]
|
||
|
||
%% 队列处理
|
||
InsertFront --> Queue["EventQueue 环形缓冲区"]
|
||
Push --> Queue
|
||
Queue --> MainLoop["主循环轮询出队"]
|
||
MainLoop --> AppMgr["AppManager_DispatchEvent"]
|
||
|
||
%% 应用层处理
|
||
AppMgr --> FG_App["前台应用 (优先)"]
|
||
FG_App -->|IGNORED| BG_Apps["后台应用 (兜底)"]
|
||
FG_App -->|HANDLED| Done["处理完成"]
|
||
BG_Apps -->|IGNORED| Discard["事件丢弃"]
|
||
BG_Apps -->|HANDLED| Done
|
||
```
|
||
|
||
### 5.2 主循环事件处理流程
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||
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||
```
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||
主循环事件处理流程：
|
||
|
||
while(1)
|
||
{
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// 1. 处理串口调试输入
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||
cmd = Uart_RxChar();
|
||
if (cmd != '\0')
|
||
{
|
||
// 解析命令生成事件
|
||
SystemEvent evt;
|
||
evt.key_event = 对应的按键事件;
|
||
evt.priority = 命令对应的优先级;
|
||
|
||
// 根据优先级选择入队方式
|
||
if (evt.priority >= EVENT_PRIORITY_HIGH)
|
||
EventQueue_InsertFront(evt); // 高/紧急优先级插队到队首
|
||
else
|
||
EventQueue_Push(evt); // 低/正常优先级入队
|
||
}
|
||
|
||
// 2. 处理按键事件缓冲区（来自定时器中断）
|
||
if (key_event_buf != KEY_EVENT_NONE)
|
||
{
|
||
SystemEvent evt;
|
||
evt.key_event = key_event_buf;
|
||
evt.extra_data = 0;
|
||
evt.extra_size = 0;
|
||
|
||
// 判断事件优先级
|
||
if (key_event_buf == KEY_EVENT_SOS_CLICK ||
|
||
key_event_buf == KEY_EVENT_SOS_LONG)
|
||
{
|
||
evt.priority = EVENT_PRIORITY_URGENT;
|
||
EventQueue_InsertFront(evt); // 紧急事件插队到队首
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
evt.priority = EVENT_PRIORITY_NORMAL;
|
||
EventQueue_Push(evt); // 普通事件入队
|
||
}
|
||
|
||
key_event_buf = KEY_EVENT_NONE;
|
||
}
|
||
|
||
// 3. 处理事件队列中的所有事件
|
||
while (!EventQueue_IsEmpty())
|
||
{
|
||
SystemEvent evt = EventQueue_Pop();
|
||
|
||
// 跳过空事件
|
||
if (evt.key_event == KEY_EVENT_NONE &&
|
||
evt.priority == EVENT_PRIORITY_LOW)
|
||
continue;
|
||
|
||
// 分发事件给应用管理器
|
||
AppManager_DispatchEvent(evt);
|
||
}
|
||
|
||
// 4. 运行当前活跃应用
|
||
AppManager_RunActiveApp();
|
||
}
|
||
```
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||
|
||
---
|
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|
||
## 6. 事件优先级与处理路径总结
|
||
|
||
| 优先级 | 标识 | 处理路径 | 典型事件 | 特点 |
|
||
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
|
||
| **URGENT** | 3 | `EventQueue_InsertFront()` → 插队到队首 → `EventQueue_Pop()` → `AppManager_DispatchEvent()` | SOS 按键 | 插队到队首，优先处理 |
|
||
| **HIGH** | 2 | `EventQueue_InsertFront()` → 插队到队首 → `EventQueue_Pop()` → `AppManager_DispatchEvent()` | 传感器入侵警报 | 插队到队首，优先处理 |
|
||
| **NORMAL** | 1 | `EventQueue_Push()` → 入队等待 → `EventQueue_Pop()` → `AppManager_DispatchEvent()` | 普通按键、射频配对 | 常规处理路径 |
|
||
| **LOW** | 0 | `EventQueue_Push()` → 入队等待 → `EventQueue_Pop()` → `AppManager_DispatchEvent()` | 时钟更新、超时检测 | 低优先级，不阻塞其他事件 |
|
||
|
||
---
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||
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||
## 7. 事件丢弃机制
|
||
|
||
当事件经过完整的分发流程后仍未被任何应用处理时，事件将被丢弃：
|
||
|
||
```
|
||
事件丢弃条件：
|
||
1. 前台应用 active_app == NULL 或未返回 EVENT_HANDLED
|
||
2. 所有后台应用均未返回 EVENT_HANDLED
|
||
|
||
丢弃处理：
|
||
- 事件数据被自动释放（队列弹出后即被丢弃）
|
||
- 无额外日志记录（嵌入式系统资源限制）
|
||
- 可通过调试串口观察事件处理情况
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 8. 接口与函数说明汇总
|
||
|
||
### 8.1 事件队列接口
|
||
|
||
| 函数名 | 签名 | 功能 |
|
||
| :--- | :--- | :--- |
|
||
| `EventQueue_Init` | `void EventQueue_Init(void)` | 初始化事件队列，复位读写指针与计数器 |
|
||
| `EventQueue_Push` | `bit EventQueue_Push(SystemEvent evt)` | 非阻塞将事件推入队列尾部，成功返回 1 |
|
||
| `EventQueue_InsertFront` | `bit EventQueue_InsertFront(SystemEvent evt)` | **插队**：将事件插入到队列头部，高/紧急优先级事件使用 |
|
||
| `EventQueue_Pop` | `SystemEvent EventQueue_Pop(void)` | 从队列头部弹出一个事件，队空返回空事件 |
|
||
| `EventQueue_IsEmpty` | `bit EventQueue_IsEmpty(void)` | 判断队列是否为空 |
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||
| `EventQueue_IsFull` | `bit EventQueue_IsFull(void)` | 判断队列是否已满 |
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| `EventQueue_GetCount` | `u8 EventQueue_GetCount(void)` | 获取队列中当前事件数量 |
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### 8.2 事件采集接口
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| 函数名 | 签名 | 功能 |
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| :--- | :--- | :--- |
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| `Key_Scan_Process` | `void Key_Scan_Process(void)` | Timer1 (10ms) 中断调度，扫描物理引脚并判定长短按逻辑 |
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| `EV1527_Decode` | `bit EV1527_Decode(u32 *out_addr, u8 *out_type)` | 无线引脚 P2.1 边沿触发，捕获解密数据 |
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### 8.3 事件分发接口
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| 函数名 | 签名 | 功能 |
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| :--- | :--- | :--- |
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| `AppManager_DispatchEvent` | `void AppManager_DispatchEvent(SystemEvent evt)` | 应用管理器事件分发函数（外部声明） |
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## 9. 设计要点与约束
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### 9.1 队列深度选择
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队列深度选择原则：
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ 1. 深度过小（如 2~4）：高频按键可能导致事件丢失 │
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│ │
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│ 2. 深度过大（如 16+）：内存占用增加，响应延迟可能增大 │
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│ │
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│ 3. 推荐值：8 │
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│ ├── 足够应对正常按键频率（约 10Hz） │
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│ ├── 内存占用合理（8 * sizeof(SystemEvent) = 48 字节） │
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│ └── 响应延迟可控（最多等待 8 个事件） │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
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### 9.2 中断禁用时间控制
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中断禁用时间估算：
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ 入队操作： │
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│ ├── 禁用中断 → 写入数据 → 更新指针 → 更新计数 → 恢复中断 │
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│ └── 约 10~20 个机器周期 @ 24MHz = 0.4~0.8us │
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│ │
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│ 出队操作： │
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│ ├── 禁用中断 → 读取数据 → 更新指针 → 更新计数 → 恢复中断 │
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│ └── 约 10~20 个机器周期 @ 24MHz = 0.4~0.8us │
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│ │
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│ 结论：中断禁用时间远小于 1us，对系统响应性影响可忽略 │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
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### 9.3 高/紧急事件的特殊性
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高/紧急优先级事件（如 SOS、报警）通过插队机制插入队列头部，确保：
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1. **优先处理**：跳过队列中已有的低优先级事件，最先被处理
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2. **可预测延迟**：最多等待一个正在处理的事件
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3. **队列满时可能丢失**：与普通事件一样，队列满时插队失败
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## 10. 典型事件处理时序
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### 10.1 普通按键事件时序
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普通按键事件时序（KEY_UP_CLICK）：
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时间轴 →
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├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ 按键按下 ────────────────────────────────────────────────────│
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├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ Timer1 中断 → Key_Scan_Process → EventQueue_Push(evt) │
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│ ↓ │
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├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ 主循环 → EventQueue_Pop(evt) → AppManager_DispatchEvent │
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│ ↓ │
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│ active_app->onEvent(evt) │
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│ ↓ │
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│ 返回 EVENT_HANDLED │
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└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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### 10.2 紧急事件时序
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```
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紧急事件时序（SOS_CLICK）：
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时间轴 →
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├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ SOS按键按下 ─────────────────────────────────────────────────│
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├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ Timer1 中断 → Key_Scan_Process │
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│ → key_event_buf = KEY_EVENT_SOS_CLICK │
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├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ 主循环 → 检测 key_event_buf != KEY_EVENT_NONE │
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│ → 判断事件类型为 SOS，设置 priority = URGENT │
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│ → EventQueue_InsertFront(evt) // 插队到队首 │
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│ → EventQueue_Pop(evt) // 立即出队 │
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│ → AppManager_DispatchEvent(evt) │
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│ → active_app->onEvent(evt) │
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│ → 返回 EVENT_HANDLED │
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└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
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特点：紧急事件通过插队机制插入队列头部，优先于其他事件被处理。
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中断中仅标记事件，不直接调用应用逻辑，避免在ISR中执行耗时操作。
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