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標題: [失敗]狀態(tài)機+事件驅(qū)動 按鍵掃描 [打印本頁]
作者: 王朗的誘惑    時間: 2018-10-9 10:48
標題: [失敗]狀態(tài)機+事件驅(qū)動 按鍵掃描
首先說明：這是一個失敗的按鍵掃描程序。它的前身是機智云的STM32按鍵掃描代碼。
不管是用什么芯片，按鍵掃描的延時去抖總是令人心痛，費CPU費電費時間，于是各種各樣好玩有趣的按鍵掃描代碼誕生了。就比如我曾經(jīng)下載的這個機智云的代碼，使用狀態(tài)機+事件驅(qū)動，看起來非常漂亮。
使用狀態(tài)機和一個定時器，就可以去除消抖延時，提高按鍵掃描效率，還可以在里面添加各種各樣的功能判斷，好處說不完吶。
而事件驅(qū)動，把按鍵和按鍵對應的功能隔離開，使用函數(shù)指針連接，這樣分隔開了按鍵掃描和事件處理。回想起多級菜單，每一級菜單按鍵功能都不一樣，處理起來簡直就是噩夢。如果用事件機制來做的話，就可以通過函數(shù)指針動態(tài)改變按鍵功能，終于把重復混亂的變量和代碼送進了回收站。
最近放假實在是心動，我想，如果能把它用在51上該多好呀，于是乎就動手了。但是當我興沖沖地把它改了好半天，終于用在51上的時候，程序直接掛掉了——51速度太慢，消抖檢測周期內(nèi)不能跑完回調(diào)函數(shù)，于是就會死機。
實驗環(huán)境是STC12C5A60S2  11.0592MHz  代碼8級優(yōu)化
對于51單片機來說，這個程序致命的缺點：
1.      51速度不夠，如上所述。我試著把KeyHandle函數(shù)里后三個功能的檢測注釋掉，就不會死機了。但是這不是寫這段程序的初衷，所以不能這么做。
2.      51內(nèi)存不夠。這段程序在定義4個按鍵3個事件的時候RAM占用量就過百了，看著51那可憐巴巴的128字節(jié)RAM，我都有點不忍了。至于STC自帶的擴展的RAM，速度實在是不夠，如果定義到xdata，回調(diào)函數(shù)里很簡短的操作都會死機。

結(jié)果是失敗了，芯片配置不行，但是代碼還是很有趣的。雖然下面說的這些因為51的速度被限制了，但是我還是想說一說，都是實際問題。
以往的按鍵掃描，按鍵IO口要用sbit或者#define，離掃描函數(shù)隔得老遠，16進制鍵碼還得自己算，算錯了就不響應，功能函數(shù)就更不忍直視了，和消抖攪和在一起……
再看這個按鍵掃描：
1.      按鍵IO直接在初始化函數(shù)里用字符串輸入，支持任意IO口連接的矩陣鍵盤和單線開關(guān)按鍵。
  1. void KeyInit(void)                //按鍵掃描初始化
  2. {
  3. SingleKey[EnumKey_Left].IOPort1 = "P34"; SingleKey[EnumKey_Left].IOPort2 = "P30";                //注冊按鍵 Port1必須是IO口 Port2是IO口或"GND"
  4.         SingleKey[EnumKey_Right].IOPort1 = "P35"; SingleKey[EnumKey_Right].IOPort2 = "P30";
  5.         SingleKey[EnumKey_Up].IOPort1 = "P36"; SingleKey[EnumKey_Up].IOPort2 = "P30";
  6.         SingleKey[EnumKey_Down].IOPort1 = "P37"; SingleKey[EnumKey_Down].IOPort2 = "P30";
  7.         ...
復制代碼
矩陣鍵盤不一定要接在一個8位的整組IO上。對于40腳直插的單片機來說，這反而復雜了些。但是呢，看看那些一不丟丟的小可憐單片機，比如STC15W408AS的16腳封裝，一組完整引出的IO都沒有，要是在這樣的單片機上用傳統(tǒng)的方式應用4x4的矩陣鍵盤，那處理起來可難受死了……


2.      按鍵編碼就是從0開始到最大按鍵支持數(shù)量-1 ，放在一個enum枚舉里面，鍵碼就是移位，不用算，直接復制粘貼就可以。還需要把下面#define的按鍵成員總數(shù)也一起改了，注意不要超過最大值，最大值在KeyScan.h里定義，如果有需要可以修改。
  1. enum EnumUserKey                                 //按鍵編號和鍵值枚舉 編號從0開始 不得超過(KEY_MAX_NUMBER-1)
  2. {
  3.         EnumKey_Up  = 0, EnumKey_Up_TriggerValue = 1<<EnumKey_Up,
  4.         EnumKey_Down  = 1, EnumKey_Down_TriggerValue = 1<<EnumKey_Down,
  5.         EnumKey_Left  = 2, EnumKey_Left_TriggerValue = 1<<EnumKey_Left,
  6.         EnumKey_Right  = 3, EnumKey_Right_TriggerValue = 1<<EnumKey_Right
  7. };
復制代碼

3.      功能函數(shù)作為事件單獨定義，我改進了一下原來的代碼，讓功能和按鍵互相獨立，用戶自定義觸發(fā)方式或按鍵組合，再用函數(shù)指針連接想要觸發(fā)的事件，邏輯簡潔清晰。
還需要把上面#define的用戶自定義的功能總數(shù)一起改了，就是KeyFuncs成員的數(shù)量，不一定和事件函數(shù)或者按鍵數(shù)量一致，只要內(nèi)存夠用，想要多少就要多少。

  1. void Key7ShortPressEvent(void)
  2. {
  3.         static u8 i=0;
  4.         i = (i+1)%CountOfArray(table);
  5.         display(i);
  6. }
  7. void Key12ShortPressEvent(void)
  8. {
  9.         static u8 i=0;
  10.         i = (i-1)%CountOfArray(table);
  11.         display(i);
  12. }
  13. void Key17_22ShortPressEvent(void)
  14. {
  15.         Uart_SendString("Func2! \r\n");
  16.         //這個太慢了 會死機! 放主函數(shù)里也不行 串口被打斷了就會卡死
  17. }
復制代碼
  1.         KeyFuncs[0].TriggerValue = EnumKey_Up_TriggerValue;                        //需要響應的鍵值 注意是鍵值! 不是鍵編號! 組合按鍵用或
  2.         KeyFuncs[0].SingleClick = Key7ShortPressEvent;                //注冊回調(diào)函數(shù)
  3.         KeyFuncs[1].TriggerValue = EnumKey_Down_TriggerValue;                //需要響應的鍵值 注意是鍵值! 不是鍵編號! 組合按鍵用或
  4.         KeyFuncs[1].SingleClick = Key12ShortPressEvent;                //注冊回調(diào)函數(shù)
  5.         KeyFuncs[2].TriggerValue = EnumKey_Left_TriggerValue | EnumKey_Right_TriggerValue;                //需要響應的鍵值 注意是鍵值! 不是鍵編號! 組合按鍵用或
  6.         KeyFuncs[2].MultiPress = Key17_22ShortPressEvent;                //注冊回調(diào)函數(shù)
復制代碼



到這里就算是完成了按鍵驅(qū)動的應用，這個思路是不是比傳統(tǒng)的方式簡單多了，嘿嘿。
除非要修改按鍵消抖的時間常數(shù)，或者刪減按鍵功能（長按短按判定等），或者改變軟件支持的按鍵數(shù)量，不然不需要修改KeyScan.c和KeyScan.h，這樣就完全分離了驅(qū)動和應用，不管是移植維護還是調(diào)試，都非常方便。

說了這么多，結(jié)果不還是不能用嗎？我用STC12C5A60S2  11.0592MHz速度確實不夠，不過現(xiàn)在STC15W內(nèi)部IRC時鐘可以飆到30MHz，我沒有試過，不知道夠不夠。就算51用不了，移植到別的單片機上也是不錯的。狀態(tài)機和事件驅(qū)動的思路可以放到很多應用里去，雖然這是一個失敗的程序，但是到目前為止還沒發(fā)現(xiàn)邏輯問題，只是受硬件配置限制，就當是一次學習的過程吧。
失敗是成功之母。

GizwitsMCUSTM32F103C8x20170428114156281c5df12c.zip (725.67 KB, 下載次數(shù): 19)

狀態(tài)機按鍵20181008bak.zip (63.99 KB, 下載次數(shù): 20)

作者: lvsen963    時間: 2018-11-25 08:59
驅(qū)動和應用分離的思想真不錯
作者: 王朗的誘惑    時間: 2020-2-22 20:50
我最近突發(fā)奇想，如果定時器處理不了耗時長的任務，那就讓主函數(shù)處理。大概的想法是搞一個任務隊列，定時器只負責把任務添加到任務隊列里，主函數(shù)檢查任務隊列，如果有任務就依次執(zhí)行。最近忙，有時間的話我就試試。不知道看到這里的壇友有沒有什么好主意……
作者: pull1121    時間: 2020-2-24 12:16
剛開始學啊 一臉懵逼  現(xiàn)在用3個按鍵 LCD1602做的不斷電時鐘，邏輯沒弄清楚，可以指導下不
作者: 王朗的誘惑    時間: 2020-3-3 00:10
pull1121 發(fā)表于 2020-2-24 12:16
剛開始學啊 一臉懵逼  現(xiàn)在用3個按鍵 LCD1602做的不斷電時鐘，邏輯沒弄清楚，可以指導下不

有什么問題？



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