在单片机编程中,处理按键输入是一项基础且重要的任务。传统的按键处理方式往往会导致CPU频繁轮询,消耗大量资源,特别是在需要实时响应的系统中,这种效率低下的处理方式尤为明显。基于状态机的按键程序设计正是为了解决这个问题,它能够优化CPU的利用率,提高系统的响应速度。我们要理解什么是状态机。状态机是一种模型,用于描述一个系统或过程在各种状态之间如何转换。在单片机按键处理中,状态机可以分为几个关键状态,例如:无按键按下、按键按下、按键保持、按键松开等。每个状态对应着特定的动作或者事件,比如检测到按键按下,系统就会从“无按键按下”状态转移到“按键按下”状态。状态机的工作原理是:当外部事件(如按键按下)发生时,状态机会根据预定义的规则(转移条件)从当前状态切换到另一个状态,并执行相应的操作(如读取按键值)。这样,CPU只需要在事件发生时才参与处理,而不是持续不断地检查按键状态,大大降低了CPU的负担。具体到这个“基于状态机的单片机按键程序”,我们可以推测其包含以下几个核心部分:1. 初始化:设置初始状态(通常为无按键按下),并初始化相关寄存器和变量。2. 状态判断:在主循环中,根据当前状态和外部输入(按键状态)来决定状态是否需要改变。3. 状态转移:根据状态判断的结果,更新状态变量,执行相应动作。例如,如果检测到按键按下,状态由“无按键按下”转变为“按键按下”。4. 操作执行:在每个状态中,可能需要执行不同的操作。例如,“按键按下”状态可能需要记录按键持续时间,“按键松开”状态可能触发按键事件处理。5. 延时处理:为了滤除按键抖动,通常会在状态机中加入延时机制。例如,当检测到按键按下后,等待一小段时间再确认按键是否真正按下,防止因机械抖动引起的误判。6. 错误处理:考虑可能的异常情况,如按键长时间被按下,可能会有超时处理机制。
#defineS00//状态0
#defineS11//状态1
#defineS22//状态2
#defineS33//状态3
voidkey()
{staticunsignedcharstate=S0,key_time;
unsignedcharkey;
key=P1&0xf0;//屏蔽P1低四位
switch(state)//检测状态
{caseS0://状态0
if(key!=0xf0)state=S1;break;//判断输入是否为0,为0转入状态1
caseS1://状态1
if(key==0xf0)state=S0;//判断输入是否为1,为1返回状态0
else//否则,转入状态2,执行按键程序
{state=S2;
switch(key)
{case0xe0:/*按键1执行程序*/
break;
case0xd0:/*按键2执行程序*/break;
case0xb0:/*按键3执行程序*/break;
case0x70:/*按键4执行程序*/break;}}
break;
caseS2://状态2
if(key==0xf0)state=S0;//判断输入是否为1,为1返回状态0
elseif(++key_time==100){key_
time=0;state=S3;}break;
//否则开始计时,计时结束转入状态3
caseS3://状态3
if(key==0xf0)state=S0;//判断输入是否为1,为1返回状态0
elseif(++key_time==5)//否则开始计时,计时结束按键连击
{key_time=0;
switch(key){
case0xe0:break;
case0xd0:break;
case0xb0:break;
case0x70:break;}
}break;}}
|