基于I2C總線(xiàn)的鍵盤(pán)驅動(dòng)的設計與實(shí)現

驅動(dòng)實(shí)現流程，PDD層主要實(shí)現鍵盤(pán)的監控，開(kāi)辟兩個(gè)線(xiàn)程，線(xiàn)程MaxKeyCheckPro監控INT腳的電平變化。當有鍵按下，INT拉低，此時(shí)在I2C總線(xiàn)準備完畢的情況下，通過(guò)I2C總線(xiàn)發(fā)送讀取鍵值的命令讀取芯片的FIFO，芯片在接收到命令之后會(huì )將FIFO中存儲的鍵值通過(guò)I2C總線(xiàn)發(fā)出傳回給線(xiàn)程MaxKeyCheckPro，同時(shí)發(fā)出通知給線(xiàn)程KeybdIstThreadProc，將傳遞回來(lái)的鍵值傳給線(xiàn)程KeybdIstThreadProc，再由線(xiàn)程KeybdIstThreadProc負責將鍵值傳給MDD層，MDD層負責存儲鍵值，并發(fā)出消息通知相應的程序對鍵值做出響應。

采用兩個(gè)線(xiàn)程的目的是讓各自完成自己的操作，不會(huì )造成相互的影響，在按鍵頻繁觸發(fā)的情況下，線(xiàn)程MaxKey CheckPro可以在快速得到鍵值傳遞出去之后立即等待下一次按鍵的發(fā)生，不會(huì )因為在處理其他的操作而使得下一次按鍵的響應有所延遲。

3.3 I2C總線(xiàn)的通信流程

由于按鍵的頻繁按下會(huì )導致不停地使用I2C總線(xiàn)讀取芯片FIFO，所以防止2次讀寫(xiě)之間的干擾(即在一次讀寫(xiě)沒(méi)有完成之前另一次讀寫(xiě)操作也占用I2C總線(xiàn)，兩次的數據會(huì )造成紊亂)是一個(gè)重要的問(wèn)題。

針對一次讀寫(xiě)操作，考慮到其不可打斷性以防止數據的破壞，采用mutex互斥鎖。即每次只允許1個(gè)讀寫(xiě)操作占用I2C總線(xiàn)。在1次讀寫(xiě)操作開(kāi)始之前，等待互斥鎖，直到讀寫(xiě)操作完畢，釋放互斥鎖。這樣當在一次讀寫(xiě)沒(méi)有完成之前，另一次讀寫(xiě)無(wú)法占用I2C總線(xiàn)，而只能等待。具體流程如圖5所示：

3.4 具體讀寫(xiě)操作

這里的鍵盤(pán)驅動(dòng)與普通鍵盤(pán)驅動(dòng)不同，不需要通過(guò)判斷鍵盤(pán)矩陣的電平變化來(lái)得到鍵值，這些操作由芯片內部完成。鍵盤(pán)控制器對按鍵操作去抖并且自動(dòng)存入FIFO中，因此所需要做的操作就是在檢測到鍵盤(pán)按下之后讀取FIFO。如圖6所示。

但值得注意的是，每次按鍵按下之后，INT腳會(huì )被拉高，但是只有在將FIFO清空之后INT才會(huì )被拉低，拉低之后如果繼續有鍵盤(pán)按下，會(huì )繼續把鍵值存放在FIFO中。所以每次的讀取操作需要清空FIFO。但是在實(shí)際應用中發(fā)現當鍵盤(pán)在被快速按下時(shí)，對于FIFO中的操作都做出響應會(huì )影響系統的性能，所以選擇丟掉FIFO隊列中其他鍵值，只保留最后一個(gè)。

4 性能分析

整個(gè)過(guò)程CPU通過(guò)3根主線(xiàn)和芯片通信，實(shí)現了按鍵操作的快速響應和處理，可以控制最多達64個(gè)按鍵的防抖及響應，由于芯片封裝了一部分功能，由硬件來(lái)處理使得速度變快。由于I2C的多主控特點(diǎn)，不會(huì )影響掛在I2C上的其他外設的工作和性能。

5 結 語(yǔ)

本文介紹基于PXA270處理器和WindowsCE 5.0操作系統上的鍵盤(pán)驅動(dòng)的設計和實(shí)現。目前已經(jīng)在本平臺上穩定運行，具有很好的按鍵處理能力。

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