【YL-KL26Z试用】-音乐播放器

blacklili · 发表于 2015-3-13 20:04:46

本帖最后由 blacklili 于 2015-3-31 20:27 编辑

第1节：板子到了
收到板子了，先研究大致电路，然后烧写第一个程序。

图1 收到啦

图1 俊俏的板子

第2节：GPIO调试---按键中断控制LED
1）准备
本实验是在例程Demo_KEY_GPIO的基础上进行调试。
编译器使用：Keil_V5
但该例程根本不是使用按键中断来控制LED，而是使用在for循环中不断查询按键状态。
为了使用按键中断，必须将按键对应的引脚（如图2）的中断开启，并且设置成为下降沿中断（由图2可知）。

图2 按键GPIO电路

图2 两个按键的GPIO对应

为了控制三个LED，需要熟悉LED控制电路，如图3所示，可见三个LED D5、D6、D7分别由GPIOB18、GPIOB19、GPIOD1控制，且当GPIO输出低电平时LED点亮，GPIO输出高电平时LED熄灭。

图3 LED电路

图3 三个LED控制电路

2）GPIO初始化配置
在进行GPIO初始化配置时，要注意在资料中的MKL_gpio.h文件里有几句宏定义处多了一个括号，导致使用时编译出错。如图4。但我比较好奇的是，为什么在这里的宏定义加了分号也没有报错呢？（我使用的是keil_v5），是这个编译器比较傻？求指导！！

图4 资料中的一处错误

图4 GPIO初始化配置宏定义有错误

修改好错误后，调用GPIO初始化函数，对两个按键的GPIO引脚进行初始化，代码如图5所示

图5 初始化配置代码

图5 初始化代码

3）按键中断服务函数
写好GPIO配置了，那么会想到，我按一下按键，CPU怎么进行中断呢？中断向量表在哪里呢？中断服务函数在哪里呢？
看了一下例程中的文件，发现中断向量表在名为”starup_MKL25Z4.s"文件中，双击打开该文件，找到GPIO对应的中断位置，如图6所示。

图6 中断向量表

图6 中断向量表

由此可知GPIOA和GPIOD的中断服务函数是什么了。但是函数在哪里执行呢？写在哪里合适呢？
为了便于管理，当然是写在GPIO的头文件和源文件中了。
所以，在MKL_gpio.h文件中对GPIOA、GPIOD的中断服务函数进行声明，如图7所示。

图7 GPIO口中断函数声明

图7 GPIO中断函数声明
完成了声明，就轮到函数的定义了，在MKL_gpio.c文件中对两个中断服务函数进行定义，如图8所示：

图8 中断服务函数定义

图8 中断服务函数定义

4）主函数
在main函数中的死循环中对LED D7进行不断翻转，如图9所示：

图9 main中死循环

图9 主函数中死循环代码

5）调试
将程序编译，没有错误，下载到开发板中，按一下复位按钮进行程序运行，上位机串口调试工具成功接收到了第一句"YL-KL25Z128 KEY Test start"，LED D7也确实是在不断闪亮。
但是！！！按动按键K3和K4，LED D5和D6根本没有反应。

6）问题出在哪里呢？？
分析代码，觉得不可能是程序写错了，那就很可能是MCU根本就”不知道“我按了按钮，在Debug模式下设置断点，发现程序根本就进不了中断服务函数中。由此确定了是中断根本没有产生。那么问题在哪里呢？
想来想去，还是不知道。
于是，我想到了UART模块肯定也使用了中断，既然UART可以正常工作，那我可以去看看它的中断是怎么写的，于是打开了MKL_uart.c文件，查看其中的代码。
终于！！在uart0Init函数的最后两行发现了，原来中断需要使能和设置优先级，如图10：

图10 中断使能

图10 uart的中断使能和优先级设置

7）修成正果
于是，在mian函数的GPIO初始化设置后面，加上了GPIOA口和GPIOD口中断的使能和优先级设置，如图11：

图11 中断使能和优先级设置

图11 按键的中断使能和优先级设置

8）调试结果
编译工程，下载到开发板进行运行，按动按键，发现LED终于受到按键的控制了，在上位机串口工具也受到了中断服务函数中的打印内容，如图12：

图12 串口工具

图12 串口调试工具接收到的内容

美中不足的是：按键没有消抖动.
9）按键消抖
为什么一次按键会促发多次中断？我想大家都知道，因为按键抖动。可能很多人都没有去观察按键输出的实际波形吧，这里我贴出来看看。跟大家想的也是一样的，如图13所示。可以看到按键GPIO输入波形确实发生了抖动，虽然抖动并不大，但是很显然KL26Z还是将其捕捉到了。

图13 按键输出波形

图13 按键GPIO波形

于是需要想办法消除抖动，就是说要求KL26Z在后面的下降沿不要产生中断。因为KL26Z是支持中断嵌套的，我们没法在硬件上消除抖动就只能在软件上想办法了。我的想法是：在第一个下降沿中断服务函数中将该按键的中断禁止掉，直到抖动消失后再开启。

所以对按键的中断服务函数进行了修改，如图14所示，进入中断服务函数先对中断进行禁止，然后清中断标志位、延迟6ms、判断GPIO是否为低（按键是否按下），如果成立则串口打印输出、翻转LED，最后再使能中断。

图14 中断服务函数修改后

图14 对按键中断服务函数进行修改后

经过下载编译运行，发现每次按键真的没有多次中断问题了，如图15所示。

图15 按键消抖后输出

图15 进行按键软件消抖后串口输出

10）消抖分析？！
可能机智的小伙伴会问：延迟6ms???那会不会错过了中断？检测的时候GPIO电平已经变成高了怎么办？
我想说的是，一般的按键是不会的，除非是特别牛X的按键，机械反应很快的那种。为了证明我的说法，我将按键按下的波形进行了观察，图16为我进行快速按键得到的GPIO电平信号。由图16可知，快速按键动作产生的低电平状态居然超过了100ms。如果你不相信，可以试一试。个人认为这已经不是人的手部动作的快慢了，而是按键的物理因素。所以，我们在中断服务函数中延迟6ms，肯定不会错过按键动作的。

图16 按键波形