鍵盤輸入接口與狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)

鍵盤輸入接口與狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)第1頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月

單個(gè)按鍵輸入硬件接口設(shè)計(jì)K1：借助I/O口內(nèi)部上拉電阻

DDRC.5=0,PORTC.5=1K2：外接上拉電阻

DDRC.6=0K3：不推薦第2頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月

按鍵操作時(shí)的抖動(dòng)

按鍵的開關(guān)為機(jī)械彈性觸點(diǎn)開關(guān)，它是利用機(jī)械觸點(diǎn)接觸和分離實(shí)現(xiàn)電路的通、斷。由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，加上人們按鍵時(shí)的力度、方向的不同，按鍵開關(guān)從按下到接觸穩(wěn)定要經(jīng)過數(shù)毫秒的彈跳抖動(dòng)，既在按下的幾十毫秒時(shí)間里會(huì)連續(xù)產(chǎn)生多個(gè)脈沖。釋放按鍵時(shí)，電路也不會(huì)一下斷開，同樣會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)。第3頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月

消除按鍵操作時(shí)的抖動(dòng)硬件方法：基本RS觸發(fā)器，RC積分電路軟件方法：間隔10～20ms兩次檢測按鍵狀態(tài)第4頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月

基于狀態(tài)機(jī)的按鍵輸入軟件接口設(shè)計(jì)有限狀態(tài)機(jī)有限狀態(tài)機(jī)由有限的狀態(tài)和相互之間的轉(zhuǎn)移構(gòu)成，在任何時(shí)候只能處于給定數(shù)目的狀態(tài)中的一個(gè)。當(dāng)接收到一個(gè)輸入事件時(shí)，狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)輸出，同時(shí)也可能伴隨著狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。第5頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月

基于狀態(tài)機(jī)的按鍵輸入軟件接口設(shè)計(jì)基于狀態(tài)機(jī)的簡單按鍵狀態(tài)識(shí)別設(shè)計(jì)時(shí)間序列：10ms輸入信號(hào)：與按鍵連接的I/O口電平值輸出信號(hào)：按鍵按下的狀態(tài)確認(rèn)信號(hào)程序見書上第6頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月

基于狀態(tài)機(jī)的按鍵輸入軟件接口設(shè)計(jì)單按鍵的實(shí)時(shí)時(shí)鐘秒校時(shí)設(shè)計(jì)要求：PD7接按鍵。每按下一次按鍵可以為時(shí)鐘的秒加1。如何采用中斷方式判斷按鍵狀態(tài)？第7頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月

基于狀態(tài)機(jī)的按鍵輸入軟件接口設(shè)計(jì)單按鍵的實(shí)時(shí)時(shí)鐘秒校時(shí)設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)：采用定時(shí)器每隔2ms產(chǎn)生一次定時(shí)溢出中斷，500次中斷后(1s)更新顯示緩沖區(qū)；5次中斷后(10ms)掃描一次按鍵狀態(tài)。采用基于狀態(tài)機(jī)的按鍵狀態(tài)識(shí)別子程序程序分析：見書上程序仿真：見Proteus第8頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月

矩陣鍵盤輸入接口設(shè)計(jì)第9頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月

矩陣鍵盤輸入接口設(shè)計(jì)鍵盤掃描原理：將全部行線置低電平輸出，然后讀三根輸入列線中有無低電平出現(xiàn)。只要有低電平出現(xiàn)，則說明有鍵按下（實(shí)際編程時(shí)，還要考慮按鍵的消抖）。如讀到的都是高電平，則表示無鍵按下。在確認(rèn)有鍵按下后，需要進(jìn)入確定具體哪一個(gè)鍵閉合的過程。其思路是：依次將行線置為低電平，并檢測列線的輸入（掃描），進(jìn)而確認(rèn)是具體的按鍵位置。如當(dāng)PD5輸出低電平時(shí)（PD3=1、PD4=1、PD5=0、PD6=1），測到PD1的輸入為低電平（PD0=1、PD1=0、PD2=1），則可確認(rèn)按鍵K3-2處于閉合狀態(tài)。通過以上分析可以看出，MCU對(duì)矩陣鍵盤的按鍵識(shí)別，是采用掃描方式控制行線的輸出和檢測列線輸入的信號(hào)相配合實(shí)現(xiàn)的。矩陣按鍵的識(shí)別僅僅是確認(rèn)和定位了行和列的交叉點(diǎn)上的按鍵，接下來還要考慮鍵盤的編碼，即對(duì)各個(gè)按鍵進(jìn)行編號(hào)。在軟件中常通過計(jì)算的方法或查表的方法對(duì)按鍵進(jìn)行具體的定義和編號(hào)。

第10頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月

矩陣鍵盤輸入接口設(shè)計(jì)按鍵掃