原创 4*4键盘扫描

                      4*4键盘扫描文档<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

  今天把4*4键盘的程序从单片机上移植到了NIOS上。

   4*4键盘扫描电路

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /> 

程序采用间隔时间进行扫描法，由于键盘的抖动时间为10ms-20ms之间，所以在定时器中加入一个标志位，当定时10ms后，就进入判断，采用类似FPGA的状态机法，进行扫描。有效的避开了抖动。

状态一，判断是否有键按下，有键按下，则转到状态二。

状态二：再进行判断有没键按下，有按下，则进行扫描，进入状态三。没有，则返回状态一。

   状态三： 根据行码，和列码进行判断键值，根据相应的键值执行相应的程序。进入状态四

   状态四： 判断键是否释放，松开，则返回状态一，没有，则在状态四。

首先分为行信号（key4—key7），作为输入端口，用于读取IO口上的电平值，初始时写0。

列信号(key0---key3)，作为输出端口，为送入扫描信号。

在初始时，将所有的列信号（输出口）（key3—key3）置为低电平，在没有任何键按下时，读取（输入口）key4—key7上的电平值将为1，当任何一个按键按下时，则key4-key7中将会有一行被拉低，则表示有键按下。

这时就开始从key0-key3送入扫描字，进行扫描。扫描字为0111,1011，1101，1110。

如果在它的输入端口发现一个0值，则就知道了在哪一列上有键按下。没有的话，则扫描字左移，继续扫描。根据行值，列值，来读出键值。

根据上面的接口电路。Key7—key0对应着键盘的接口高位到低位。

假如：开始key7-key4作为输入口，由于上拉电阻，则读出的数据为1，key0-key3作为输出口，写低电平。当键S4按下时，则Key4电平被拉低，判断出在第一行上有键按下。这时，进行扫描。在key0-key3送入扫描字1110,读取key4-key7口上电平，发现key4上的电平为0，则判断出第四列有键按下。则得出s4键按下。键值为key7:key0=1110 (行码)&1110(列扫描字)==1110 1110以此累推。

总结：经过移植几种程比较，这种效率最高。而且占用的时间比较少。不过在NIOS上移植，可以结合FPGA，直接做个4*4键盘扫描控制器，当有键按下时，可以进入中断。这样的话，节省了CPU的时间。当有键按下时，送出键按下标志位。进入中断。读取键值，执行键盘程序。可见NIOS的强大功能，和可配置性，还有很多东西待去学习。

/**********************************************************

*功能: 键盘扫描函数

*说明:

*********************************************************/

unsigned char read_key(void)

{

   unsigned char i;

   unsigned char key_return = 0;

   IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DIRECTION(KEY_PIO_BASE,0X<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />0f);

   //高四位作为输入,读取数据,低四位为输出

   Key_data=0x00;//低四位输出口写0

    switch (key_state)

  {

      case 0:

           // 读按键高四位I/O电平,当有键按下时为0，没按下时为1 

    if((IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(KEY_PIO_BASE)&0xf0)==0xf0)

      {

              break;//无键按下返回

      }

     else

      {

             key_state=1; //有键按下      

      }break;

      case 1://进行扫描键值

             {

       if((IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(KEY_PIO_BASE)&0xf0)==0xf0)

                                                      //读取高四位电平

         {

              break;//无键按下返回,是误动作

         }

      else

        { //有键按下去抖

                    key_line=0x08;

                    for(i=1;i<=4;i++)

                    {

                           Key_data=~key_line;//1111 0111

                           key_value=0xf0&IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(KEY_PIO_BASE);

                           if (key_value == 0xf0)

        {

          key_line >>= 1;       // 没有按键，继续扫描

        }

        else

        {

          key_state=2;          // 有按键，停止扫描,转入下一个状态

         }

                    }

              }

             }

             case 2:

       {

            switch (key_line|key_value) //0000 1000

             {

                 case 0x78:

              key_return=1;break;

           case 0x74:

              key_return=2;break;

           case 0x72:

              key_return=3;break;

           case 0x71:

              key_return=4;break;

           case 0xb8:

              key_return=5;    break;

           case 0xb4:

              key_return=6;break;

           case 0xb2:

              key_return=7;break;

           case 0xb1:

              key_return=8;break;

            case 0xd8:

              key_return=9;break;

           case 0xd4:

              key_return=10;break;

           case 0xd2:

              key_return=11;break;

           case 0xd1:

              key_return=12;break;

            case 0xe8:

              key_return=13;    break;

           case 0xe4:

              key_return=14;break;

           case 0xe2:

              key_return=15;break;

           case 0xe1:

              key_return=16;break;  

            }  

        key_state = 3;  // 状态转换到键释放态

        } break;

       case 3:       //键已经释放,确认了有键按下

        {

        Key_data=0xf0;//低四位写0,高四位作为输入口,不受影响

       if((0xf0&IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(KEY_PIO_BASE))==0xf0)

        key_state = 0;

        }

         break; //按键已释放，转换到按键初始态

      }

      return key_return;         //当返回为0时，表示没有键按下，

  }