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單片機的程序框架
作者：
時(shí)間：2016-11-28
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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我們用兩種有效的方法來(lái)解決此問(wèn)題：
1 在按鍵功能比較簡(jiǎn)單的情況下，我們仍然用上面的kbscan()函數進(jìn)行掃描，只是把其中去抖用的軟件延時(shí)去了，把去抖以及判斷按鍵的釋放用一個(gè)函數來(lái)處理，它不用軟件延時(shí)，而是用定時(shí)器的計時(shí)（用一般的計時(shí)也行）來(lái)完成；代碼如下
void ClearKeyFlag(void)
{
KeyDebounceFlg= 0;
KeyReleaseFlg= 0;
}
void ScanKey(void)
{
++KeyDebounceCnt;//去抖計時(shí)（這個(gè)計時(shí)也可以放在后臺定時(shí)器計時(shí)函數中處理）
KeyCode = kbscan();
if (KeyCode != KEY_NONE)
{
if (KeyDebounceFlg)//進(jìn)入去抖狀態(tài)的標志位
{
if (KeyDebounceCnt > DEBOUNCE_TIME)//大于了去抖規定的時(shí)間
{
if (KeyCode == KeyOldCode)//按鍵依然存在，則返回鍵值
{
KeyDebounceFlg= 0;
KeyReleaseFlg= 1;//釋放標志
return;//Here exit with keycode
}
ClearKeyFlag();//KeyCode != KeyOldCode，只是抖動(dòng)而已
}
}else{
if (KeyReleaseFlg == 0)
{
KeyOldCode= KeyCode;
KeyDebounceFlg= 1;
KeyDebounceCnt= 0;
}else{
if (KeyCode != KeyOldCode)
ClearKeyFlag();
}
}
}else{
ClearKeyFlag();//沒(méi)有按鍵則清零標志
}
KeyCode = KEY_NONE;
}
在按鍵情況較復雜的情況，如有長(cháng)按鍵，組合鍵，連鍵等一些復雜功能的按鍵時(shí)候，我們跟傾向于用狀態(tài)機來(lái)實(shí)現鍵盤(pán)的掃描；
//avr 單片機 中4*3掃描狀態(tài)機實(shí)現
char read_keyboard_FUN2()
{
static char key_state = 0, key_value, key_line,key_time;
char key_return = No_key,i;
switch (key_state)
{
case 0: //最初的狀態(tài)，進(jìn)行3*4的鍵盤(pán)掃描
key_line = 0b00001000;
for (i=1; i<=4; i++) // 掃描鍵盤(pán)
{
PORTD = ~key_line; // 輸出行線(xiàn)電平
PORTD = ~key_line; // 必須送2次?。。。ㄗ?）
key_value = Key_mask & PIND; // 讀列電平
if (key_value == Key_mask)
key_line <<= 1; // 沒(méi)有按鍵，繼續掃描
else
{
key_state++; // 有按鍵，停止掃描
break; // 轉消抖確認狀態(tài)
}
}
break;
case 1: //此狀態(tài)來(lái)判斷按鍵是不是抖動(dòng)引起的
if (key_value == (Key_mask & PIND)) // 再次讀列電平，
{
key_state++; // 轉入等待按鍵釋放狀態(tài)
key_time=0;
}
else
key_state--; // 兩次列電平不同返回狀態(tài)0，（消抖處理）
break;
case 2: // 等待按鍵釋放狀態(tài)
PORTD = 0b00000111; // 行線(xiàn)全部輸出低電平
PORTD = 0b00000111; // 重復送一次
if ( (Key_mask & PIND) == Key_mask)
{
key_state=0; // 列線(xiàn)全部為高電平返回狀態(tài)0
key_return=(key_line | key_value);//獲得了鍵值
}
else if(++key_time>=100)//如果長(cháng)時(shí)間沒(méi)有釋放
{
key_time=0;
key_state=3;//進(jìn)入連鍵狀態(tài)
key_return= (key_line | key_value);
}
break;
case 3://對于連鍵，每隔50ms就得到一次鍵值，windows xp 系統就是這樣做的
PORTD = 0b00000111; // 行線(xiàn)全部輸出低電平
PORTD = 0b00000111; // 重復送一次
if ( (Key_mask & PIND) == Key_mask)
key_state=0; // 列線(xiàn)全部為高電平返回狀態(tài)0
else if(++key_time>=5)//每隔50MS為一次連擊的按鍵
{
key_time=0;
key_return= (key_line | key_value);
}
break;
}
return key_return;
}
以上用了4個(gè)狀態(tài)，一般的鍵盤(pán)掃描只用前面3個(gè)狀態(tài)就可以了，后面一個(gè)狀態(tài)是為增加“連鍵”功能設計的。連鍵——即如果按下某個(gè)鍵不放，則迅速的多次響應該鍵值，直到其釋放。在主循環(huán)中每隔10ms讓該鍵盤(pán)掃描函數執行一次即可；我們定其時(shí)限為10ms,當然要求并不嚴格。
2數碼管的顯示
一般情況下我們用的八位一體的數碼管，采用動(dòng)態(tài)掃描的方法來(lái)完成顯示；非常慶幸人眼在高于50hz以上的閃爍時(shí)發(fā)現不了的。所以我們在動(dòng)態(tài)掃描數碼管的間隔時(shí)間是充裕的。這里我們定其時(shí)限為4ms(250HZ) ，用定時(shí)器定時(shí)為2ms,在定時(shí)中斷程序中進(jìn)行掃描的顯示，每次只顯示其中的一位；當然時(shí)限也可以弄長(cháng)一些，更推薦的方法是把顯示函數放入主循環(huán)中，而定時(shí)中斷中置位相應的標志位即可；
// Timer 0 比較匹配中斷服務(wù),4ms定時(shí)
interrupt [TIM0_COMP] void timer0_comp_isr(void)
{
display(); // 調用LED掃描顯示
……………………
}
void display(void) // 8位LED數碼管動(dòng)態(tài)掃描函數
{
PORTC = 0xff; // 這里把段選都關(guān)閉是很必要的，否則數碼管會(huì )產(chǎn)生拖影
PORTA = led_7[dis_buff[posit]];
PORTC = position[posit];
if (++posit >=8 )
posit = 0;
}
3串口接收數據幀
串口接收時(shí)用中斷方式的，這無(wú)可厚非。但如果你試圖在中斷服務(wù)程序中完成一幀數據的接收就麻煩大了。永遠記住，中斷服務(wù)函數越短越好，否則影響這個(gè)程序的實(shí)時(shí)性能。一個(gè)數據幀一般包括若干個(gè)字節，我們需要判斷一幀是否完成，校驗是否正確。在這個(gè)過(guò)程中我們不能用軟件延時(shí)，更不能用死循環(huán)等待等方式；
所以我們在串口接收中斷函數中，只是把數據放置于一個(gè)緩沖隊列中。
至于組成幀，以及檢查幀的工作我們在主循環(huán)中解決，并且每次循環(huán)中我們只處理一個(gè)數據，每個(gè)字節數據的處理間隔的彈性比較大，因為我們已經(jīng)緩存在了隊列里面。
void UARTimeEvent(void)
{
if (TxTimer != 0)//發(fā)送需要等待的時(shí)間遞減
--TxTimer;
if (++RxTimer > RX_FRAME_RESET)//
RxCnt = 0;//如果接受超時(shí)（即不完整的幀或者接收一幀完成），把接收的不完整幀覆蓋
}
interrupt [USART_RXC] void uart_rx_isr(void)
{
INT8U status,data;
status= UCSRA;
data= UDR;
if ((status & (FRAMING_ERROR | PARITY_ERROR | DATA_OVERRUN))==0){
RxBuf[RxBufWrIdx]= data;
if (++RxBufWrIdx == RX_BUFFER_SIZE) //接收數據于緩沖中
RxBufWrIdx= 0；
if (++RxBufCnt == RX_BUFFER_SIZE){
RxBufCnt= 0;
//RxBufferOvf=1;
}
}
}
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