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標(biāo)題: 最為精辟和實用的按鍵處理程序 [打印本頁]

作者: hboy 時間: 2015-12-11 00:39
標(biāo)題: 最為精辟和實用的按鍵處理程序
最為精辟和實用的按鍵處理程序；1.新型的按鍵掃描程序；不過我在網(wǎng)上游逛了很久，也看過不少源程序了，沒有；同時，這里面用到了一些分層的思想，在單片機當(dāng)中也；以下假設(shè)你懂C語言，因為純粹的C語言描述，所以和；核心算法：；unsignedcharTrg;；unsignedcharCont;；voidKeyRead(void)；unsignedcharReadDat

   最為精辟和實用的按鍵處理程序

   1.新型的按鍵掃描程序

   不過我在網(wǎng)上游逛了很久，也看過不少源程序了，沒有發(fā)現(xiàn)這種按鍵處理辦法的蹤跡，所以，我將他共享出來，和廣大同僚們共勉。我非常堅信這種按鍵處理辦法的便捷和高效，你可以移植到任何一種嵌入式處理器上面，因為C語言強大的可移植性。

   同時，這里面用到了一些分層的思想，在單片機當(dāng)中也是相當(dāng)有用的，也是本文的另外一個重點。對于老鳥，我建議直接看那兩個表達式，然后自己想想就會懂的了，也不需要聽我后面的自吹自擂了，我可沒有班門弄斧的意思，hoho～～但是對于新手，我建議將全文看完。因為這是實際項目中總結(jié)出來的經(jīng)驗，學(xué)校里面學(xué)不到的東西。

   以下假設(shè)你懂C語言，因為純粹的C語言描述，所以和處理器平臺無關(guān)，你可以在MCS-51，AVR，PIC，甚至是ARM平臺上面測試這個程序性能。當(dāng)然，我自己也是在多個項目用過，效果非常好的。好了，工程人員的習(xí)慣，廢話就應(yīng)該少說，開始吧。以下我以AVR的MEGA8作為平臺講解，沒有其它原因，因為我手頭上只有AVR的板子而已沒有51的。用51也可以，只是芯片初始化部分不同，還有寄存器名字不同而已。

   核心算法：

   unsigned char Trg;

   unsigned char Cont;

   void KeyRead( void )

   {

   unsigned char ReadData = PINB^0xff; // 1

   Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); // 2

   Cont = ReadData; // 3

   }

   完了。有沒有一種不可思議的感覺？當(dāng)然，沒有想懂之前會那樣，想懂之后就會驚嘆于這算法的精妙�。� 下面是程序解釋：

   Trg（triger）代表的是觸發(fā)，Cont（continue）代表的是連續(xù)按下。

   1：讀PORTB的端口數(shù)據(jù)，取反，然后送到ReadData 臨時變量里面保存起來。

   2：算法1，用來計算觸發(fā)變量的。一個位與操作，一個異或操作，我想學(xué)過C語言都應(yīng)該懂吧？Trg為全局變量，其它程序可以直接引用。

   3：算法2，用來計算連續(xù)變量。

   看到這里，有種“知其然，不知其所以然”的感覺吧？代碼很簡單，但是它到底是怎么樣實現(xiàn)我們的目的的呢？好，下面就讓我們繞開云霧看青天吧。

   我們最常用的按鍵接法如下：AVR是有內(nèi)部上拉功能的，但是為了說明問題，我是特意用外部上拉電阻。那么，按鍵沒有按下的時候，讀端口數(shù)據(jù)為1，如果按鍵按下，那么端口讀到0。下面就看看具體幾種情況之下，這算法是怎么一回事。

   （1）沒有按鍵的時候

   端口為0xff，ReadData讀端口并且取反，很顯然，就是 0x00 了。

   Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); （初始狀態(tài)下，Cont也是為0的）很簡單的數(shù)學(xué)計算，因為ReadData為0，則它和任何數(shù)“相與”，結(jié)果也是為0的。

   Cont = ReadData; 保存Cont 其實就是等于ReadData，為0；

   結(jié)果就是：

   ReadData ＝ 0；

   Trg ＝ 0；

   Cont ＝ 0；

   （2）第一次PB0按下的情況

   端口數(shù)據(jù)為0xfe，ReadData讀端口并且取反，很顯然，就是 0x01 了。

   Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); 因為這是第一次按下，所以Cont是上次的值，應(yīng)為為0。那么這個式子的值也不難算，也就是 Trg = 0x01 & (0x01^0x00) = 0x01

   Cont = ReadData = 0x01；

   結(jié)果就是：

   ReadData ＝ 0x01；

   Trg ＝ 0x01；Trg只會在這個時候?qū)?yīng)位的值為1，其它時候都為0

   Cont ＝ 0x01；

   （3） PB0按著不松（長按鍵）的情況

   端口數(shù)據(jù)為0xfe，ReadData讀端口并且取反是 0x01 了。

   Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); 因為這是連續(xù)按下，所以Cont是上次的值，應(yīng)為為0x01。那么這個式子就變成了 Trg = 0x01 & (0x01^0x01) = 0x00

   Cont = ReadData = 0x01；

   結(jié)果就是：

   ReadData ＝ 0x01；

   Trg ＝ 0x00；

   Cont ＝ 0x01；

   因為現(xiàn)在按鍵是長按著，所以MCU會每個一定時間（20ms左右）不斷的執(zhí)行這個函數(shù)，那么下次執(zhí)行的時候情況會是怎么樣的呢？

   ReadData ＝ 0x01；這個不會變，因為按鍵沒有松開

   Trg ＝ ReadData & (ReadData ^ Cont) ＝ 0x01 & (0x01 ^ 0x01) = 0 ，只要按鍵沒有松開，這個Trg值永遠為 0 �。。�

   Cont ＝ 0x01；只要按鍵沒有松開，這個值永遠是0x01�。�

   （4）按鍵松開的情況

   端口數(shù)據(jù)為0xff，ReadData讀端口并且取反是 0x00 了。

   Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont) = 0x00 & (0x00^0x01) = 0x00

   Cont = ReadData = 0x00；

   結(jié)果就是：

   ReadData ＝ 0x00；

   Trg ＝ 0x00；

   Cont ＝ 0x00；

   很顯然，這個回到了初始狀態(tài)，也就是沒有按鍵按下的狀態(tài)。

   總結(jié)一下，不知道想懂了沒有？其實很簡單，答案如下：

   Trg 表示的就是觸發(fā)的意思，也就是跳變，只要有按鍵按下（電平從1到0的跳變），那么Trg在對應(yīng)按鍵的位上面會置一，我們用了PB0則Trg的值為0x01，類似，如果我們PB7按下的話，Trg 的值就應(yīng)該為 0x80 ，這個很好理解，還有，最關(guān)鍵的地方，Trg 的值每次按下只會出現(xiàn)一次，然后立刻被清除，完全不需要人工去干預(yù)。所以按鍵功能處理程序不會重復(fù)執(zhí)行，省下了一大堆的條件判斷，這個可是精粹哦！！Cont代表的是長按鍵，如果PB0按著不放，那么Cont的值就為 0x01，相對應(yīng)，PB7按著不放，那么Cont的值應(yīng)該為0x80，同樣很好理解。

   如果還是想不懂的話，可以自己演算一下那兩個表達式，應(yīng)該不難理解的。

   因為有了這個支持，那么按鍵處理就變得很爽了，下面看應(yīng)用：

   應(yīng)用一：一次觸發(fā)的按鍵處理

   假設(shè)PB0為蜂鳴器按鍵，按一下，蜂鳴器beep的響一聲。這個很簡單，但是大家以前是怎么做的呢？對比一下看誰的方便？

   #define KEY_BEEP 0x01

   void KeyProc(void)

   {

   if (Trg & KEY_BEEP) // 如果按下的是KEY_BEEP

   {

   Beep(); // 執(zhí)行蜂鳴器處理函數(shù)

   }

   }

   怎么樣？夠和諧不？記得前面解釋說Trg的精粹是什么？精粹就是只會出現(xiàn)一次。所以你按下按鍵的話，Trg & KEY_BEEP 為“真”的情況只會出現(xiàn)一次，所以處理起來非常的方便，蜂鳴器也不會沒事亂叫，hoho～～～

   或者你會認為這個處理簡單，沒有問題，我們繼續(xù)。

   應(yīng)用2：長按鍵的處理

   項目中經(jīng)常會遇到一些要求，例如：一個按鍵如果短按一下執(zhí)行功能A，如果長按2秒不放的話會執(zhí)行功能B，又或者是要求3秒按著不放，計數(shù)連加什么什么的功能，很實際。不知道大家以前是怎么做的呢？我承認以前做的很郁悶。

   但是看我們這里怎么處理吧，或許你會大吃一驚，原來程序可以這么簡單

   這里具個簡單例子，為了只是說明原理，PB0是模式按鍵，短按則切換模式，PB1就是加，如果長按的話則連加（玩過電子表吧？沒錯，就是那個！）

   #define KEY_MODE 0x01 // 模式按鍵

   #define KEY_PLUS 0x02 // 加

   void KeyProc(void)

   {

   if (Trg & KEY_MODE) // 如果按下的是KEY_MODE，而且你常按這按鍵也沒有用，

  { //它是不會執(zhí)行第二次的哦，必須先松開再按下

   Mode++; // 模式寄存器加1，當(dāng)然，這里只是演示，你可以執(zhí)行你想

   // 執(zhí)行的任何代碼

   }

   if (Cont & KEY_PLUS) // 如果“加”按鍵被按著不放

   {

   cnt_plus++; // 計時

   if (cnt_plus > 100) // 20ms*100 = 2S 如果時間到

   {

   Func(); // 你需要的執(zhí)行的程序

   }

   }

   }

   不知道各位感覺如何？我覺得還是挺簡單的完成了任務(wù)，當(dāng)然，作為演示用代碼。

   應(yīng)用3：點觸型按鍵和開關(guān)型按鍵的混合使用

   點觸形按鍵估計用的最多，特別是單片機。開關(guān)型其實也很常見，例如家里的電燈，那些按下就不松開，除非關(guān)。這是兩種按鍵形式的處理原理也沒啥特別，但是你有沒有想過，如果一個系統(tǒng)里面這兩種按鍵是怎么處理的？我想起了我以前的處理，分開兩個非常類似的處理程序，現(xiàn)在看起來真的是笨的不行了，但

   是也沒有辦法啊，結(jié)構(gòu)決定了程序。不過現(xiàn)在好了，用上面介紹的辦法，很輕松就可以搞定。

   原理么？可能你也會想到，對于點觸開關(guān)，按照上面的辦法處理一次按下和長按，對于開關(guān)型，我們只需要處理Cont就OK了，為什么？很簡單嘛，把它當(dāng)成是一個長按鍵，這樣就找到了共同點，屏蔽了所有的細節(jié)。程序就不給了，完全就是應(yīng)用2的內(nèi)容，在這里提為了就是說明原理～～

作者: __qin__ 時間: 2017-12-29 17:15

必須贊一個，哇，想法賊厲害

作者: 前朝銅劍 時間: 2017-12-30 16:05
666摩拜大神

作者: only5784 時間: 2017-12-31 09:33
人才啊，佩服

作者: jmkl128 時間: 2018-2-26 06:02
雖然沒看懂，還是再堅持學(xué)習(xí)

作者: liuqihui66 時間: 2018-3-18 20:35
不錯
這個是自己先寫的
unsigned char this_key1;
unsigned char this_key2;
unsigned char this_key3;
unsigned char fst_key;
unsigned char key_l1;
unsigned char key_l2;
/*******************************************************
*»ñè¡I/OμÄÖμ
*******************************************************/
unsigned char read_gpio(void)
{
unsigned char ret;

ret = 0;
//Õaàïìí¼ó¶áè¡I/OμÄÖμμÃóï¾ä￡¬
//×￠òa￡¬retÖDμÄêÇ°′Î»μÄ¼ùèô0Î»¶Ôó|P0^0,μú7Î»¶Ôó|P^7
return ret;
}
/*******************************************************
*
*******************************************************/
void key_read_io(void)
{
unsigned char ret;

ret = read_gpio();
this_key2 = this_key1 & ret;
this_key1 = ret;
fst_key = this_key3 & (~this_key2);
this_key3 = this_key2;
if((this_key2 & 0x01) > 0)
{
key_l1++;
}
else
{
key_l1 = 0;
}
if((this_key2 & 0x02) > 0)
{
key_l2++;
}
else
{
key_l2 = 0;
}
}

作者: liuqihui66 時間: 2018-3-18 20:43
這個程序的精元在于，在主程序中while(1)循環(huán)中會不斷的調(diào)用按鍵程序，好處，代碼太精簡，壞處是，對長按鍵處理有點欠缺，當(dāng)主程序執(zhí)行的非常快是，對cnt_plus的要求就大了，可能要unsigned long int,否則會將短按鍵（動作相對遲緩一點的短按鍵）誤認為是長按鍵，所以，主程序在執(zhí)行一個循環(huán)得有一個估算，否則很難確定 cnt_plus設(shè)定為多少

作者: 秋雨綿綿 時間: 2018-4-20 09:26
好貼子，有很大幫助

作者: 秋雨綿綿 時間: 2018-4-25 10:19

秋雨綿綿發(fā)表于 2018-4-20 09:26
好貼子，有很大幫助

吊炸天的感覺，太牛了

作者: 秋雨綿綿 時間: 2018-4-25 14:31

liuqihui66 發(fā)表于 2018-3-18 20:43
這個程序的精元在于，在主程序中while(1)循環(huán)中會不斷的調(diào)用按鍵程序，好處，代碼太精簡，壞處是，對長按鍵 ...

正解，長按鍵確實有待研究

作者: hedianzi 時間: 2018-7-5 18:34
看不懂，但是很了不起，膜拜大神

作者: hayden 時間: 2018-7-7 21:47
很早就一直在用這個按鍵掃描了，的確很精辟！

作者: 學(xué)渣與學(xué)霸 時間: 2018-7-27 11:28
很精辟的程序，說得也很清楚，大贊。話說不用消抖嗎？

作者: sungang1021 時間: 2018-10-9 09:34
路過，看看

作者: Serendipity_ 時間: 2019-9-29 23:28

學(xué)渣與學(xué)霸發(fā)表于 2018-7-27 11:28
很精辟的程序，說得也很清楚，大贊。話說不用消抖嗎？

看懂就知道不用啦

作者: 123456兆 時間: 2019-12-17 10:01
很好�。。�！

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