每天解决一个问题23：两种键盘扫描程序的比较

拉肚肚 · 发表于 2015-9-25 21:55:00

地址：https://www.eefocus.com/luo_xinli/blog/15-03/310848_30574.html

新到公司同事写了一个键盘处理程序，我们可以浏览一下这段代码

/*********************************/
//采集当前键盘端口数据，并且返回键盘端口的值
/*********************************/
unsigned char scanKey( )
{
   unsigned char value1,value2;
   unsigned char  m,n;

   P2 =0xff;
   value1 = P2;

if(value1!=0xff)
{
      for(m=0;m<100;m++)
         for(n=0;n<100;n++);
      value2 = P2;

      if(value1==value2)
      {
         while(P2!=0xff)
         {

         }
      return value1;
   }
}
return 0xff;
}

这段代码运行是没有问题的，通过
      for(m=0;m<100;m++)
         for(n=0;n<100;n++);
      value2 = P2;

      if(value1==value2)
      {
         while(P2!=0xff)
         {

         }
      return value1;

实现了键盘去抖。关于键盘一般书上也是这么介绍的。但是这段代码确实有不足之处。首先 for(m=0;m<100;m++)
for(n=0;n<100;n++); 是延时代码，程序一直会停留在这里，浪费了系统的效率，是系统响应其他任务的变得迟钝。而且容易造成看门狗复位。在EMC实验中容易造成系统不稳定。如果有长按下键盘不太容易实现。

我找到另外一位工程师的一段键盘代码，如下：

  sbit SET_KEY_PIN    = P2^1;  // 设定键盘 S1
  sbit WATER_KEY_PIN = P1^7;  // 排水键盘 S3
  sbit UP_KEY_PIN    = P2^2;  // 加键  S2
  sbit DOWN_KEY_PIN    = P2^5;  // 减键  S4
  sbit STOP_KEY_PIN    = P2^4; // 停机键 S5
  sbit START_KEY_PIN = P2^0; // 启动键 S6

  sbit SET_CF_PIN    = P3^0; //设定也许键盘

  static unsigned int  KEY_VALUE =0;

unsigned char readKey( )
{
unsigned char keyValue = 0x00;

   SET_KEY_PIN    =1;
   WATER_KEY_PIN =1;
   UP_KEY_PIN    =1;
   DOWN_KEY_PIN    =1;
   STOP_KEY_PIN    =1;
   START_KEY_PIN =1;
  if( !SET_KEY_PIN ) keyValue  = SET_KEY_BIT;
  if( !WATER_KEY_PIN )  keyValue |= WATER_KEY_BIT;
  if( !UP_KEY_PIN )    keyValue |= UP_KEY_BIT;
  if( !DOWN_KEY_PIN ) keyValue |= DOWN_KEY_BIT;
  if( !STOP_KEY_PIN ) keyValue |= STOP_KEY_BIT;
  if( !START_KEY_PIN )  keyValue |= RUN_KEY_BIT;
  return keyValue;
}

void keyScan( )
{
static unsigned char stateMachine = 0;
static unsigned char keyValue1 = 0;
static unsigned char keyValue2 = 0;

switch( stateMachine )
{
   case 0:
         keyValue1=readKey( );
         if(!keyValue1) return;
         KEY_DELAY_DEC_TIMER = KEY_DELAY_DEC_TIMER_MAX;
         stateMachine = 1;
         break;
   case 1:
      if( KEY_DELAY_DEC_TIMER )
      {
            keyValue2=readKey( );

            if( keyValue1 != keyValue2) stateMachine = 0;
         }
         else
         {
            if(( keyValue2== STOP_KEY_BIT )
               ||( keyValue2== SET_KEY_BIT ))
            {
               stateMachine = 2;
               KEY_DELAY_INC_TIMER =0;
            }
            else
            {
                  KEY_VALUE = keyValue2;
                  stateMachine = 3;
            }

         }
      break;
   case 2: //等待延时3秒以上
         keyValue2 = readKey( );
         if( keyValue2 )
         {
               if( KEY_DELAY_INC_TIMER > KEY_DELAY_INC_TIMER_MAX)
               {
                  if(keyValue2== STOP_KEY_BIT )
               {
                  //清除错误
                  KEY_VALUE = CLEAR_ER_KEY_CMD;
               }
               else
               {

                     if( keyValue2== SET_KEY_BIT )
                     {

                        //设定键--进入用户设定菜单
                        KEY_VALUE = ENTER_USER_MENU_CMD;
                     }
                     else
                     {
                           KEY_VALUE = 0;

                     }
                  }
                  stateMachine = 3;
               }
         }
         else
         {

                  KEY_VALUE = keyValue1;
                  stateMachine = 3;
         }

         break;
   case 3:  //等待键盘释放
            keyValue2 = readKey( );
            if( !keyValue2 )
            {
               stateMachine = 0;
            }
            break;
   default:
            break;
}
}

unsigned int getKey( )
{
unsigned int keyVlue ;

   keyVlue = KEY_VALUE;

   KEY_VALUE = 0x00;

   return keyVlue;

}

readKey( )是读取键盘IO脚电压。键盘弹起时IO脚电平为低，键盘按下时IO脚电平位高。读取并且返回。 keyScan( )是键盘扫描程序，调用 readKey( )更新本地全局变量KEY_VALUE 。KEY_DELAY_DEC_TIMER 是键盘扫描定时器，在定时器中递减。代码如下：
INTERRUPT (TIMER4_ISR, INTERRUPT_TIMER4)
{
if( KEY_DELAY_DEC_TIMER > 0 ) KEY_DELAY_DEC_TIMER--;
TMR4CN &= ~0xC0;                   // Clear Timer 4 overflow/underflow flag

}

在KEY_DELAY_DEC_TIMER_MAX定时器中断次数时间范围完成一次键盘扫描。采用了类似状态机的处理方法。主程序每执行一次keyScan( )，读取一次IO脚，执行效率比较高，键盘处理任务需要的时间比较短。在KEY_DELAY_DEC_TIMER时间范围内更新一次KEY_VALUE 。 getKey( )是提供给应用程序，获取当前键盘的稳定状态的值。并且将KEY_VALUE 清零。程序架构比较好，分层也很清楚！

我们看看在主程序调用：
while(1)
  {
   Watchdog_operation(FEED);

。。。。
   keyScan( );
   key = getKey( );
   exeKeyCmd( key );
。。。。。

}

我推荐这位工程师的键盘处理方法，显得比较成熟、老练。扩展性好，代码复用率也很好！

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