凑热闹我也发个使用状态机的键盘程序，支持单键和双键

3万 · 2010-1-21 16:50

1－头文件：KeyBoard.h
#ifndef _Key_Board_h_
#define _Key_Board_h_

#define Key_Up       0x3E //上箭头
#define Key_Down 0x3D //下箭头
#define Key_Add       0x3B //加
#define Key_Sub       0x37 //减
#define Key_Enter 0x2F //回车
#define Key_Return 0x1F //返回
#define Key_LR       0x33 //左右组合键
//可以在此定义其它组合键……

#define Key_NULL 0xFF //无任何按键

//声明几个需要在外部调用的函数
extern void Key_Board_Init(void);//键盘接口初始化
extern u8 Read_Key(void); //读键函数，返回键盘缓冲区中的键值
extern void Key_In(void);//处理按键输入函数，在定时器中断里调用

extern void Key_Board_Test(void); //键盘接口测试函数（仅在调试阶段使用）

#endif

2－源文件：KeyBoard.c
//#include "includes.h" //公共头文件
#include "Key_Board.h"

//键盘缓冲区相关常量定义
#define KeyBuffLen 8 //定义键值环形缓冲区长度为8（缓冲区大小可自由定义，只要大于0即可）

//定义一个键盘缓冲区结构体
struct Struct_KeyBoardBuff
{
u8 buff[KeyBuffLen];//键值环形缓冲区
u8 in; //写键值指示（定时器中断写）
u8 out; //读键值指示（用户读）
}Key;

/*************************************************************************
函数原型：void Key_Board_Init(void)
函数功能：对键盘接口进行初始化，即把键值缓冲区清零
传入参数：无
返回参数：无
全局变量：直接操作键盘缓冲区结构体
设计：莫汉伟 amo73@126.com
修改日期：2007-9-5
备注：仅在上电初始化的时候被调用一次
**************************************************************************/
void Key_Board_Init(void)
{
memset(&Key,0,sizeof(Key));
}

/*************************************************************************
函数原型：u8 Read_Key(void)
函数功能：从键值缓冲区读取一个键值
传入参数：无
返回参数：u8型按键值，如果缓冲区为空，则返回-1
设计：莫汉伟 amo73@126.com
修改日期：2007-9-5
备注：供用户程序调用；用户不用关心键盘底层硬件。
**************************************************************************/
u8 Read_Key(void)
{
u8 Value;
if(Key.out != Key.in)
{
      Value=Key.buff[Key.out++];//"读"还没有追上"写"，缓冲区有键值，读之
      if(Key.out >= KeyBuffLen) //如果"读"跑到了队列尾部，则重新跳回原点
      {
         Key.out=0;
      }
}
else
{
      Value=Key_NULL;//"读"追上了"写"，缓冲区没有键值，返回空键值
}
return(Value);
}

//判断一个键值的键数（在本硬件里1bit对应一个按键，0表示按键按下）
u8 JudgeKey(u8 key)
{
u8 i,count=0;
for(i=0;i<6;i++)
{
      if((key & 0x01)==0)
         count++;
      key >>= 1;
}
return(count);
}
/*************************************************************************
函数原型：void Key_In(void)
函数功能：在定时器中断里每10ms调用1次，处理按键输入，并将按键值放入键值缓冲区中。
      支持单键、双键组合键
传入参数：无
返回参数：无
设计：莫汉伟 amo73@126.com
修改日期：2007-10-12
备注：详细功能和处理算法请参照本文件相关的流程图和文档
**************************************************************************/
enum KeyFSM_Enum //按键状态有限状态机
{
_Key_Idle=0, //空闲
_Key1_down, //单键按下消抖
_Key1_press, //单键按下
_Key1_up, //单键抬起消抖
_Key2_down, //双键按下消抖
_Key2_press, //双键按下
_Key2_up, //双键抬起消抖
_Key_confirm, //按键确认成功
};

//处理扫描按键、判断按键、保存键值等。在定时器中断里(周期为10ms以上即可)调用本函数。
void Key_In(void)
{
static u8 Key_Input=0;
//在此添加获取键值代码（参照硬件电路图）
static u8 volatile step=0;//步骤
u8 NewKey = uPSD.DATAIN_A & 0x3F;//读取按键
//获取键值代码结束
u8 num=JudgeKey(NewKey);//判断当前有几个按键按下
switch(step)//状态机
{
      case _Key_Idle://空闲
      {
         switch(num)
         {
            case 1://单键
            {
                  Key_Input = NewKey;//保存键值
                  step = _Key1_down;//单键按下消抖
                  SoundLight_ms(_TypeLcdBkLED,9000);//LCD背光亮一段时间
                  break;
            }
            case 2://双键
            {
                  Key_Input = NewKey;//保存键值
                  step = _Key2_down;//双键按下消抖
                  SoundLight_ms(_TypeLcdBkLED,9000);//LCD背光亮一段时间
                  break;
            }
            default://其它
            {
                  break;
            }
         }
         break;
      }
      case _Key1_down://单键按下消抖
      {
         switch(num)
         {
            case 1://单键
            {
                  if(NewKey == Key_Input)//键值不变
                     step = _Key1_press;//单键按下
                  else
                     step = _Key_Idle;//空闲
                  break;
            }
            case 2://双键
            {
                  Key_Input = NewKey;//保存键值
                  step = _Key2_down;//双键按下消抖
                  break;
            }
            default://其它
            {
                  step = _Key_Idle;//空闲
                  break;
            }
         }
         break;
      }
      case _Key1_press://单键按下
      {
         switch(num)
         {
            case 1://单键
            {
                  if(NewKey != Key_Input)//键值改变
                     step = _Key1_up;//单键抬起消抖
                  break;
            }
            case 2://双键
            {
                  Key_Input = NewKey;//保存键值
                  step = _Key2_down;//双键按下消抖
                  break;
            }
            default://其它
            {
                  step = _Key1_up;//单键抬起消抖
                  break;
            }
         }
         break;
      }
      case _Key1_up://单键抬起消抖
      {
         switch(num)
         {
            case 1://单键
            {
                  if(NewKey == Key_Input)//键值不变
                     step = _Key1_press;//单键按下
                  else
                     step = _Key_confirm;//按键确认成功
                  break;
            }
            case 2://双键
            {
                  Key_Input = NewKey;//保存键值
                  step = _Key2_down;//双键按下消抖
                  break;
            }
            default://其它
            {
                  step = _Key_confirm;//按键确认成功
                  break;
            }
         }
         break;
      }
      case _Key2_down://双键按下消抖
      {
         if(NewKey == Key_Input)//键值不变
            step = _Key2_press;//双键按下
         else
            step = _Key_Idle;//空闲
         break;
      }
      case _Key2_press://双键按下
      {
         if(num==0)//无键
            step = _Key2_up;//双键抬起消抖
         break;
      }
      case _Key2_up://双键抬起消抖
      {
         if(num==0)//无键
            step = _Key_confirm;//按键确认成功
         break;
      }
      default://出现异常，流程复位
      {
         step = _Key_Idle;//空闲
         break;
      }
}

if(step == _Key_confirm)//按键确认成功
{
      step = _Key_Idle;//空闲

// SoundLight_ms(_TypeLcdBkLED,9000);//LCD背光亮一段时间
      //放入键值缓冲区中
      if(Key_Input != 0)//如果键值有效，则放入缓冲区中
      {
      // SoundLight_ms(_TypeBeep,30);//蜂鸣器发声30ms
      // menu_auto_return_s = 60;//60秒后菜单自动返回
         Key.buff[Key.in++] = Key_Input;
         if(Key.in >= KeyBuffLen)//如果"写"跑到了队列尾部，则重新跳回原点
         {
            Key.in=0;
         }
      }
}

//"写"只管在前面跑，不用管"读"在后面怎么追；如果"写"跑了一圈又超过了"读"
//就算是自动将缓冲区清空了，这样的算法具有天生的容错性，只会丢掉前面的键值，
//而不会崩溃。
}

3万 · 2010-1-21 16:51

测试程序：
/*************************************************************************
本文件所有模块的公用测试函数。您可以把本函数放在main()函数的开头里，然后在
本函数内添加您编写的各个模块函数的测试函数，这样你就可以单独测试自己的函数，
而不会影响别的组员的工作（因为main函数一开始就执行了您的测试函数，没有执行
别人的函数！）
**************************************************************************/
/*
void Key_Board_Test(void)//
{
//如果您想测试函数My_Fun(),那么您就编写相应的My_Fun_Test(),然后把它
//放到这里来执行。测试完成以后，根据实际情况决定是否保留该测试函数。
//在本函数前应已初始化串口、定时器0中断！
u8 key;
Key_Board_Init();//初始化键盘缓冲区
while(1)
{
      key=Read_Key();//从缓冲区读取键值
      if(key == -1)
      {
         continue;
      }
      SoundLight_ms(_TypeBeep,30);//蜂鸣器发声30ms
      switch(key)
      {
         case Key_Up://上箭头
         {
            printf("您按下了“上箭头”按键。\n\n");
            break;
         }
         case Key_Down://下箭头
         {
            printf("您按下了“下箭头”按键。\n\n");
            break;
         }
         case Key_Add: //加
         {
            printf("您按下了“加”按键。\n\n");
            break;
         }
         case Key_Sub://减
         {
            printf("您按下了“减”按键。\n\n");
            break;
         }
         case Key_Enter://回车
         {
            printf("您按下了“回车”按键。\n\n");
            break;
         }
         case Key_Return://返回
         {
            printf("您按下了“返回”按键。\n\n");
            break;
         }
         case Key_LR://左右组合键
         {
            printf("您同时按下了“左、右”按键。\n\n");
            break;
         }
         default://未定义按键
         {
            printf("不知道您按下了什么按键...\n\n");
            break;
         }
      }
}
}*/

3万 · 2010-1-21 16:55

程序效率不能看文件大小的……这段代码其实效率还是较高的，每次定时器中断，进去跳转几下就出来了。更高效的方式是将那些switch-case直接换成状态表，每次只需查一次表（二维数组）即可，但是那种方式不直观……

还有更“高级”一点的，每个按键支持单击、双击、长按……不过作为一个状态机应用的示例，上面的代码足够了。

只看该作者 · 2010-1-21 17:50

很好，谢谢您贴出来的代码。可否讲一下定时器的使用，从您的代码中我感觉定时器用的很巧妙。

3万 · 2010-1-21 18:21

//每10ms中断一次
void Timer0_Isr(void) interrupt TF0_VECTOR
{
//先处理各种时间片分配
……

Key_In();//最后顺便扫描一下按键输入
}

没什么巧妙的……这种按键程序从12CLK的51到ARM，我都一直沿用，唯一要改的只是读取键值这个片断：
//在此添加获取键值代码（参照硬件电路图）
// u8 NewKey = uPSD.DATAIN_A & 0x3F;//读取按键（uPSD单片机）
// u8 NewKey = P1 & 0x3F;//读取按键（STC,按键接在P1口）
STM32则是用GPIO_ReadInputDataBit()一类的库函数
//获取键值代码结束