原创零耗时键盘各种事件及消抖处理模板裸奔程序详解

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零耗时键盘各种事件及消抖处理模板裸奔程序详解
雁塔菜农发表于 2006-12-22 19:09:00

点击下载完整的程序包:uploadfile-/2006-12/1222189837.rar

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零耗时键盘各种事件及消抖处理模板裸奔程序详解
雁塔菜农HotPower 2006.12.22 于菜地http://HotPower.21ic.org/
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＃i nclude //包含213x自定义结构指针写法头文件
//注意：可将LPC213XDEF.H拷贝到Keil\ARM\INC\PHILIPS目录下

//LPC213XDEF.H下载地址: user1/46/archives/2006/16994.html

/*---------------------------------------------------------
时钟参数定义
---------------------------------------------------------*/
#define Fosc 11059200
#define Fcclk (Fosc * 5)
#define Fcco (Fcclk * 5)
#define Fpclk (Fcclk / 5) * 1

/*---------------------------------------------------------
        键盘接口定义
---------------------------------------------------------*/
#define KEYPORT   P1//KEY在P1口
#define KEY0      P1_16//
#define KEY1      P1_17//
#define KEY2      P1_18//
#define KEY3      P1_19//

/*---------------------------------------------------------
申请系统变量
---------------------------------------------------------*/
volatile signed int KeyPressCount[4];//申请压键20mS计数器数组
volatile signed int KeyDblCount[4];//申请键值计数器数组

/*---------------------------------------------------------
系统函数声明
---------------------------------------------------------*/
void SystemInit(void);//系统初始化
void VicInit(void);//向量中断初始化
void PortInit(void);//IO初始化
void Timer0Init(void);//定时器初始化
void KeyInit(void);//键盘初始化
void VicIntSetup(void);//向量中断设置
void KeyCommandExec(unsigned int, unsigned int);//执行键盘命令
void IRQ_Timer0 (void) __irq;//定时器0中断

/*---------------------------------------------------------
键盘事件处理函数声明
---------------------------------------------------------*/
void Key00(void);//放键事件
void Key01(void);
void Key02(void);
void Key03(void);

void Key10(void);//短压键事件
void Key11(void);
void Key12(void);
void Key13(void);

void Key20(void);//双击键事件
void Key21(void);
void Key22(void);
void Key23(void);

void Key30(void);//长键事件
void Key31(void);
void Key32(void);
void Key33(void);

void Key0_1(void);//组合键事件
void Key1_2(void);
void Key2_3(void);
void Key3_0(void);

/*----------------------------------------------------------------------
“零耗时键盘”介绍：

“零耗时”并非不耗时。它主要是将原本需要延时消除键盘抖动的时间转化为
对定时器的计数来替代。这样就可将节约的时间用于对其他事件的处理。
“零耗时”键盘程序的编写很简单，首先要做到：
1.用总键盘个数除消除键盘抖动的时间20mS.本例有4个键，即20mS/4=5mS.
所以，定时器0中断时间常数应该定义为5mS.
2.设置1个压键20mS计数器数组KeyPressCount[]。用于对各键盘的压键次数计数。
由于全部键盘扫描需要20mS,故KeyPressCount[]内的值为20mS的倍数。
3.设置1个键扫描位置计数器KeyCount，用于记录当前键扫描的位置。
注意键扫描函数KeyScan()每次只扫描1个键（本例即为IRQ_Timer0()）。
4.设置1个键扫描键值计数器数组KeyDblCount[]，用于记录键值以处理双击状态。
本例主要讲解“零耗时”键盘程序的编写，一般不主张在MCU系统下用双击键。
多建议采用长压键来替代双击键。

特别注意：
“零耗时”键盘程序属于“扫而不描”类型，即每次只扫描1个键而不管其他键
的状态。这样就可在一定的时间范围内“并行”地处理多个键盘事件。
键扫描位置计数器KeyCount的值就是键盘扫描结果的键值。故也改进了经典的
键扫描函数KeyScan()需要逐次扫描的缺点
“零耗时”键盘程序只区分键释放，单击键，双击键和长压键4种基本事件。
区分只简单地判别KeyPressCount[]的个数即可。
1.当无键压下且KeyPressCount[]减到0时，可判别为键释放事件发生。
2.当有键压下且KeyPressCount[]=2时，可认为键已经经过20mS消抖处理，
即单击键事件发生。
如果需要双击键处理，则需要附加KeyDblCount[]双击键计数器数组。
3.当有键压下且KeyPressCount[]=3*50时,即3*50*20mS=3S时，认为3S长压键事件发生。

对“零耗时键盘”的个人应用总结：
在MCU的裸奔中，“零耗时键盘”很容易构成一个基于时间片小型的操作系统。
它可以“并行地”处理多个键盘事件及任务。
它的节拍不是OS常用的10mS,而是20mS消抖时间的1/N份。
由于20mS也做为视觉暂留的时间基准，故在常用的LED+KEY系统中裸奔表现很不错。
如果每个任务都能保证在20mS/N内完成，那么后台程序可以废除，即主程序只是个
死循环。这在低功耗系统中应用很广。
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/*----------------------------------------------------------------------
       定时器0中断作为键盘扫描和键盘消抖处理及命令执行
----------------------------------------------------------------------*/
void IRQ_Timer0 (void) __irq
{
const static unsigned int KeyTab[4] = {//定义FLASH数组
KEY0, KEY1, KEY2, KEY3
};
static unsigned int KeyCount = 0;
unsigned int i;
KeyCount &= 0x03;//只有4个键KEY0~KEY3(注意每次只扫描1个键)
if (KEYPORT->IOPIN & (1 << KeyTab[KeyCount])) {//高电平压键无效
    if (KeyPressCount[KeyCount] > 0) {
   KeyPressCount[KeyCount] = -2;//键释放也需消除键盘抖动至少20mS
}
else if (KeyPressCount[KeyCount] < 0) {
   KeyPressCount[KeyCount] ++;
   if (KeyPressCount[KeyCount] == 0) {//键释放
        KeyCommandExec(0, KeyCount);//键释放
   }
}
}
else {
    KeyPressCount[KeyCount] ++;//
    if (KeyPressCount[KeyCount] == 2) {//单击键刚满20mS
   if (KeyDblCount[KeyCount] != KeyCount) {
        KeyCommandExec(1, KeyCount);//单击压键
  for (i = 0; i < 4; i ++ ) {
    if (i == KeyCount) {
      KeyDblCount = KeyCount;//设置单击标志
    }
    else {
      KeyDblCount = -1;//摧毁其他键单击标志
    }
  }
   }
   else {
        KeyCommandExec(2, KeyCount);//双击压键
  for (i = 0; i < 4; i ++ ) {
    if (i == KeyCount) {
      KeyDblCount = 0x80 + KeyCount;//设置双击标志
    }
    else {
      KeyDblCount = -1;//摧毁其他键双击标志
    }
  }
   }
}
else if (KeyPressCount[KeyCount] >= 3 * 50) {//3S长压键
      KeyCommandExec(3, KeyCount);//长压键
   KeyDblCount[KeyCount] = -1;//清除单击压键
   KeyPressCount[KeyCount] = 3;//避开单击键以实现多次长压键事件处理
}
}
KeyCount ++;
T0->TIMER_IR = 0x01;  //清除中断标志
VIC->VectAddr = 0x00;  //通知VIC中断处理结束
}

/*----------------------------------------------------------------------
     系统初始化函数
----------------------------------------------------------------------*/
void SystemInit(void)
{
VicInit();
PortInit();
KeyInit();
Timer0Init();
VicIntSetup();
}

/*----------------------------------------------------------------------
     向量中断初始化函数
----------------------------------------------------------------------*/
void VicInit(void)
{
volatile unsigned int start;
VIC->IntEnable = 0;//关闭全部中断
VIC->SoftIntClr = 0xffffffff;//清除所有软中断标志
VIC->IntSelect = 0;//全部中断为IRQ中断或默认中断
for (start = 0; start < 10000; start ++);//系统延时等待接口稳定
}

/*----------------------------------------------------------------------
     IO初始化函数
----------------------------------------------------------------------*/
void PortInit(void)
{
PINSEL->PIN_SEL0 = 0x00000000;//设置管脚连接GPIO
PINSEL->PIN_SEL1 = 0x00000000;//设置管脚连接GPIO
P0->IODIR        = 0x00000000;//设置P0口为输入
P1->IODIR        = 0x00000000;//设置P1口为输入
}

/*----------------------------------------------------------------------
     定时器初始化函数
----------------------------------------------------------------------*/
void Timer0Init(void)
{
T0->TIMER_TC   = 0;   //时器设置为0
T0->TIMER_PR   = 0;   //时钟不分频
T0->TIMER_MCR = 0x03;  //设置T0MR0匹配后复位T0TC，并产生中断标志
T0->TIMER_MR0 = Fpclk / 200; //5mS定时
T0->TIMER_TCR = 0x01;  //启动定时器
T0->TIMER_IR   = 0x01;  //清除中断标志
}

/*----------------------------------------------------------------------
     向量中断设置函数
----------------------------------------------------------------------*/
void VicIntSetup(void)
{
/* 设置定时器0中断IRQ */
VIC->VectCntls[0] = VICIntSel_Enable | VICIntSel_Time0;//设置定时器0中断通道分配最高优先级
VIC->VectAddrs[0] = (unsigned int)IRQ_Timer0;//设置中断服务程序地址
VIC->IntEnable |= (1 << VICIntSel_Time0);//使能定时器0中断
}

/*----------------------------------------------------------------------
     键盘初始化函数
----------------------------------------------------------------------*/
void KeyInit(void)
{
unsigned int i;
KEYPORT->IODIR &= ~((1 << KEY0) | (1 << KEY1) | (1 << KEY2) | (1 << KEY3));// 设置KEY控制口为输入
for(i = 0; i < 4;i ++) {//4个键KEY0~KEY3
    KeyPressCount = 0;//清除压键20mS计数器数组，默认无键压下
    KeyDblCount = -1;//清除单击压键
}
}

/*----------------------------------------------------------------------
     执行键盘命令函数
----------------------------------------------------------------------*/
void KeyCommandExec(unsigned int CommMode, unsigned int CommTask)
{
typedef void (* PV)(void);//函数指针
const static PV KeyCommandArray[4][4] = {//二维函数数组指针阵列表(散转命令地址表)
{Key00, Key01, Key02, Key03},
{Key10, Key11, Key12, Key13},
{Key20, Key21, Key22, Key23},
{Key30, Key31, Key32, Key33}
};
PV func;//声明函数指针
func = KeyCommandArray[CommMode][CommTask];//从FLASH中取出键盘放事件处理表
func();//运行KeyX0()~KeyX3()
}

int main(void)
{
SystemInit();//系统初始化
while(1) {
    POWER->P_CON = 1;//待机
__nop();
    __nop();
    __nop();
}
}

void Key00(void)//键释放事件
{
if (KeyDblCount[0] == 0x80) {
//在此添加双击键释放事件处理
__nop();
}
else {
//在此添加单击键释放事件处理
__nop();
}
}
void Key01(void)
{
//在此添加释放事件处理(不管单双击键)
__nop();
}
void Key02(void)
{
}
void Key03(void)
{
}

void Key10(void)//单击键事件
{
if (KeyPressCount[1] >= 2) {//在KEY1也压下时执行组合键事件
    Key0_1();
}
else if (KeyPressCount[3] >= 2) {//在KEY3也压下时执行组合键事件
    Key3_0();
}
}
void Key11(void)
{
if (KeyPressCount[0] >= 2) {//在KEY0也压下时执行组合键事件
    Key0_1();
}
else if (KeyPressCount[2] >= 2) {//在KEY2也压下时执行组合键事件
    Key1_2();
}
}
void Key12(void)
{
if (KeyPressCount[1] >= 2) {//在KEY1也压下时执行组合键事件
    Key1_2();
}
else if (KeyPressCount[3] >= 2) {//在KEY3也压下时执行组合键事件
    Key2_3();
}
}
void Key13(void)
{
if (KeyPressCount[2] >= 2) {//在KEY2也压下时执行组合键事件
    Key2_3();
}
else if (KeyPressCount[0] >= 2) {//在KEY0也压下时执行组合键事件
    Key3_0();
}
}

void Key20(void)//双击键事件
{
}
void Key21(void)
{
}
void Key22(void)
{
}
void Key23(void)
{
}

void Key30(void)//长压键事件
{
}
void Key31(void)
{
}
void Key32(void)
{
}
void Key33(void)
{
}

/*----------------------------------------------------------------------
“零耗时键盘”对组合键的处理方法：
“零耗时键盘”的一个重要的方法是对键盘“扫而不描”。即每次只扫描1个键而不
管其他键的状态。这样就可在一定的时间范围内“并行”地处理多个键盘事件。
所谓”组合键”即为在1个键压下后再发生其他键压下的键盘事件。最简单的是
有序组合键即有压键顺序的组合键。
    例先压KEY0再压KEY1,这样我们就可只对单击键事件Key11()做出相应处理即可。
void Key11(void)
{
if (KeyPressCount[0] >= 2) {//在KEY0也压下时执行组合键事件
    Key0_1();//KEY0KEY1组合键事件
}
}
KeyPressCount[0]内存放的是KEY0的20mS压键次数。若>=2表示KEY0已经压下。
如果是无序组合键，则如例中示例在Key10()中也要做相应处理。
void Key10(void)//单击键事件
{
if (KeyPressCount[1] >= 2) {//在KEY1也压下时执行组合键事件
    Key0_1();//KEY0KEY1组合键事件
}
}
零耗时键盘”对组合键的处理方法看上去“很烦琐”，但却带来了更大的灵活性。
而且也减轻了键扫描程序的负担。
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void Key0_1(void)//组合键事件KEY0KEY1
{
}
void Key1_2(void)//KEY1KEY2
{
}
void Key2_3(void)//KEY2KEY3
{
}
void Key3_0(void)//KEY3KEY0
{
}