單片機模塊化一：按鍵思考

時間：2018-08-10 09:00:02

關鍵字：單片機模塊化按鍵思考

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[導讀] 從事單片機工作有幾年了，一直想做一個系列總結(jié)，正好趕上今天下雨，俗話說：下雨天，宅家天。吃飽喝足，閑來無事，正好寫篇博客，算是這個系列的開頭第一篇，以后有時間就寫點，這個“系列死了”也不奇怪。有不對

從事單片機工作有幾年了，一直想做一個系列總結(jié)，正好趕上今天下雨，俗話說：下雨天，宅家天。吃飽喝足，閑來無事，正好寫篇博客，算是這個系列的開頭第一篇，以后有時間就寫點，這個“系列死了”也不奇怪。有不對的地方或者您有什么好的建議請留言，思想是碰撞的火花，請大家暢所欲言。

按鍵是單片機系統(tǒng)中最常用的一個東東，簡單人機交互界面基本都有按鍵存在。猶記得剛開始接觸單片機時候，讀取一個按鍵IO值，就當做鍵值來處理，發(fā)現(xiàn)一次按鍵經(jīng)常識別為好幾次，查閱資料才發(fā)現(xiàn)要“消抖”，于是加個delay_ms(5),連續(xù)讀取幾次，確定單次有效值。這就是后來不怎么跑多任務，不注重實時性時經(jīng)常‘玩’的方法，如果你還在用，那么下面的文字對你有用，如果你已經(jīng)知道了，那就請飛過吧，反正我也是隨便寫寫，你也就隨性看看。

下面就是一個很典型的例子：

boolkey_get_value(void)

{

boolbNewIoValue=0;

staticbools_bOldIoValue=0;

uint8_ti=0;

for(i=0;i<4;i++){

bNewIoValue=io_read();

if(s_bOldIoValue!=bNewIoValue){

i=0;

s_bOldIoValue=bNewIoValue;

continue;

}

delay_ms(5);

}

returns_bOldIoValue;

}

我們來看看代碼“阻塞在什么地方”？有代碼分析可知，主要在delay_ms(5)這里，在這里通過“軟件延時”來達到消除抖動的目的。那么我們換一種思路，假如我們的task執(zhí)行到delay_ms(5)這里，便退出（讓出運行權(quán)），同時啟動一個“計數(shù)時鐘”，當?shù)?MS時候，就再起運行起來，這樣就變?yōu)榱恕胺亲枞?。為了達到這個目的，不管如何實現(xiàn)都需要一個“硬時基”，用于異步計數(shù)。

說下思路：就是tick時鐘到，調(diào)用一次io_read(),并做消抖，然后獲取一次有效按鍵值。好，到這里我們消除了delay_ms(5),那么我們繼續(xù)思考，對于按鍵的值的“獲得”我們可以說有“實時性要求”，例如：我按下按鍵，你要能夠及時獲得這個動作。但是按鍵值獲得之后，按鍵的狀態(tài)判斷（down、short_press、long_press、repeat_press、up）相對來說可以暫緩，還有按鍵狀態(tài)獲得之后，其對應的處理函數(shù)又可分為緊急和非緊急兩類（緊急類的先不討論），非緊急類的又可以通過key_message_queue暫存按鍵消息，然后慢慢去執(zhí)行消化。數(shù)據(jù)流程圖如圖所示：

這么處理的原因，是把有實時要求的任務和沒有要求的任務分開，運用“生產(chǎn)者-消費者”模型。

思路介紹完了，下面說說具體模塊：

注意：

1、最多255個按鍵；

2、每個按鍵都有按下、短按、長按、雙擊、抬起五個狀態(tài)；

下載地址：http://download.csdn.net/download/wuhenyouyuyouyu/9952815

（下載分數(shù)限制，為什么不能設置為0分了？）

一、配置

public.h
宏KEY_MODE_SCHEDULER_IS_USER_CALL

1：按鍵的調(diào)度函數(shù)由用戶調(diào)度；
0：按鍵的調(diào)度函數(shù)由系統(tǒng)自動調(diào)度；

宏KEY_NUM 配置按鍵個數(shù)

app_cfg.h

模塊配置
#define KEY_ELIMINATE_JITTER_NUM 5 //按鍵消抖次數(shù)

#define KEY_MODE_QUEUE_LONG 10 //key消息隊列大小

#define KEY_NORMAL_VALUE 1 //定義按鍵常態(tài)值

#define KEY_SCAN_CYCLE 10 //鍵值掃描周期：單位ms

#define KEY_SHORT_PRESSED_TIMER 1000 //短按判定時間：單位ms

#define KEY_LONG_PRESSED_TIMER 3000 //長按判定時間：單位ms

#define KEY_REPEAT_TIMER 500 //連按判定周期：單位ms

#define KEY_GET_VALUE_IS_INLINE_FUNCTION 0 //為inline函數(shù)還是callback函數(shù)

按鍵消息配置：為0，則不發(fā)送；為1，則發(fā)送
#define KEY_MODE_IS_ENABLE_MESSAGE_DOWN 1
#define KEY_MODE_IS_ENABLE_MESSAGE_SHORT 1
#define KEY_MODE_IS_ENABLE_MESSAGE_LONG 1
#define KEY_MODE_IS_ENABLE_MESSAGE_REPEAT 1
#define KEY_MODE_IS_ENABLE_MESSAGE_UP 1

加鎖控制

......

二、用戶實現(xiàn)函數(shù)
用戶需提供按鍵掃描函數(shù)，原型bool key_mode_get_key_value(uint8_t chKeyID)

bool 按鍵狀態(tài)
chKeyID 按鍵的ID

宏KEY_GET_VALUE_IS_INLINE_FUNCTION控制函數(shù)為inline類型，還是callback。

三、使用

int main(void)
{
key_message_t tKeyMessage;
//初始化
//關中斷

......

USER_KEY_MODE_INIT(NULL);//key_mode_get_key_value()為inline函數(shù)

......

//開中斷

while(1){
#if(KEY_MODE_SCHEDULER_IS_USER_CALL)
USER_KEY_MODE_SCHEDULER()；
#endif

if(key_mode_get_message(&tKeyMessage)){
key_function[tKeyMessage.chKeyID](tKeyMessage.chKeyMessage);//按鍵處理
}
}
}

//心跳定時器
void systick(void)
{
......
USER_KEY_MODE_SCAN();
......
}

四、補充

#define __C99__

#ifndef __C99__
#define SAFE_ATOM_CODE(__CODE) {
istate_t tState = GET_GLOBAL_INTERRUPT_STATE();
DISABLE_GLOBAL_INTERRUPT();
{
__CODE;
}
SET_GLOBAL_INTERRUPT_STATE(tState);
}
#else
#define SAFE_ATOM_CODE(...) {
istate_t tState = GET_GLOBAL_INTERRUPT_STATE();
DISABLE_GLOBAL_INTERRUPT();
{
__VA_ARGS__;
}
SET_GLOBAL_INTERRUPT_STATE(tState);
}

#endif