状态机、事件队列
状态机还是挺常见，不过为什么要用事件队列呢？因为中断函数不能拖得太长，如果定时器中断执行的事件函数还没完，下一次中断又来了可怎么办……所以加入事件队列机制，中断只负责把需要执行的事件入队，由主函数执行并清空队列里面的事件函数，也算是某种“异步”了吧。
假如主函数清空队列的速度还没有定时器入队快，那么队列满了以后，之后的按键事件直接抛弃，不会响应。
- 定时器
0- 按键扫描 - 定时器
1- 串口1 Program Size: data=50.3 xdata=117 code=4713(MDK5 C51编译，8级优化，还是占了挺多空间的，不过功能强大)
- 支持
button和switch - 支持
button单击、多击、长按、多按键组合 - 支持任意
IO的按键连接
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KeyScanConfig.h按键扫描相关的一些常量，根据需要修改。
#define EN_P4 //如果按键连接到P4上需要使能此项 有的封装没有P4 #define EN_P5 //如果按键连接到P5上需要使能此项 有的封装没有P5 #define EN_P6 //如果按键连接到P6上需要使能此项 有的封装没有P6 typedef unsigned int keyTriggerType_t; //数据类型是几位就支持几个按键 定义多了占内存 #define MAX_KEY_NUMBER (sizeof(keyTriggerType_t)<<3)//最大支持按键数量为keyTriggerType_t的位数即(sizeof(keyTriggerType_t)*8) #define DEBOUNCE_TIME 20 //消抖延时ms #define LONG_PRESS_TIME 1500 //长按判定时间ms #define N_CLICK_NUMBER 2 //连击判定次数 #define N_CLICK_TIMELIMIT 300 //连击间隔超时时间ms (超过此时间判定为单击) #define EVENT_QUEUE_LEN 8 // 事件队列长度，为了简化计算，需要为2的整数次幂
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KeyScan.h各种枚举、结构体、函数定义。不需要用户修改。
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KeyScan.c按键扫描的实现。不需要用户修改。
以下步骤在主函数main.c中操作。
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把
KeyScan.h, KeyScan.c, KeyScanConfig.h放到工程目录下。 -
在主函数中引入头文件
#include "main.h" #include "Uart.h" #include "KeyScan.h"
main.h包含基本数据类型的typedef定义，一些C库的头文件引入和系统时钟设置；Uart.h是单片机串口模块头文件；KeyScan.h是按键扫描模块头文件。 -
假如现在有
4个按键A,B,C,D，给按键编号，放到枚举类型里。enum EnumUserKey{ //按键编号 从0开始 不得超过(MAX_KEY_NUMBER-1) EnumKey_A = 0, EnumKey_B = 1, EnumKey_C = 2, EnumKey_D = 3 };
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定义按键相关的两个结构体，作为全局变量。
GPIO_KEY_NUM是第3步中按键的数量，这里是4；FUNC_KEY_NUM是第5步中事件函数的数量，这里是3，功能与按键是独立的，数量可以不相等。#define GPIO_KEY_NUM 4 // 按键总数，即enum EnumUserKey定义的按键数量 xdata KeyIO_t SingleKey[GPIO_KEY_NUM]; // 按键IO数组 #define FUNC_KEY_NUM 3 // 用户自定义的功能总数 xdata KeyFunc_t KeyFuncs[FUNC_KEY_NUM]; // 按键功能数组
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定义按键功能函数。比如，需要按键
A,B单击分别触发，按键C,D同时按下触发，功能函数可以定义成下面这样，函数名字随意。void KeyAPressEvent(void){ P40 = ~P40; } void KeyBPressEvent(void){ Delay100ms(); } void KeyCDPressEvent(void){ P41 = ~P41; // printf发送长串被中断打断会死机，使用UartSendString // 如果很短可以使用printf UartSendString("testtesttesttesttesttesttesttesttesttesttesttesttest\r\n"); Delay100ms(); // 长延时也不会死机了，哈哈 UartSendString("testtesttesttesttesttesttesttesttesttesttesttesttest\r\n"); Delay100ms(); }
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好的，现在按键有了，功能也有了，但是还没联系到一起。下面是按键扫描初始化函数，把它们联系起来。
//按键扫描初始化 void KeyInit(void){ u8 i; // 函数指针必须全部初始化为NULL for(i=0; i<FUNC_KEY_NUM; i++){ KeyFuncs[i].fp_singleClick = NULL; KeyFuncs[i].fp_comboClick = NULL; KeyFuncs[i].fp_longPress = NULL; KeyFuncs[i].fp_multiPress = NULL; } // 注册按键 Port1必须是IO口 Port2是IO口或"GND" SingleKey[EnumKey_A].IOPort1 = "P36"; SingleKey[EnumKey_A].IOPort2 = "GND"; SingleKey[EnumKey_A].type = KEY_TYPE_BUTTON; SingleKey[EnumKey_B].IOPort1 = "P52"; SingleKey[EnumKey_B].IOPort2 = "GND"; SingleKey[EnumKey_B].type = KEY_TYPE_SWITCH; SingleKey[EnumKey_C].IOPort1 = "P54"; SingleKey[EnumKey_C].IOPort2 = "GND"; SingleKey[EnumKey_C].type = KEY_TYPE_BUTTON; SingleKey[EnumKey_D].IOPort1 = "P53"; SingleKey[EnumKey_D].IOPort2 = "GND"; SingleKey[EnumKey_D].type = KEY_TYPE_BUTTON; // 需要响应的键值 注意是键值! 不是键编号! 组合按键用或 KeyFuncs[0].triggerValue = TRIGGER_VALUE(EnumKey_A); // 注册回调函数为多击功能 KeyFuncs[0].fp_comboClick = KeyAPressEvent; // 需要响应的键值 注意是键值! 不是键编号! 组合按键用或 KeyFuncs[1].triggerValue = TRIGGER_VALUE(EnumKey_B); // 注册回调函数为单击功能 KeyFuncs[1].fp_singleClick = KeyBPressEvent; // 需要响应的键值 注意是键值! 不是键编号! 组合按键用或 KeyFuncs[2].triggerValue = TRIGGER_VALUE(EnumKey_C) | TRIGGER_VALUE(EnumKey_D); // 注册回调函数为组合键功能 KeyFuncs[2].fp_multiPress = KeyCDPressEvent; KeyScanInit((KeyIO_t*)&SingleKey, GPIO_KEY_NUM, (KeyFunc_t*)&KeyFuncs, FUNC_KEY_NUM); }
初始化过程可以分为
4个步骤：-
初始化函数指针为
NULL，这里的函数指针变量来自第4步定义的xdata KeyFunc_t KeyFuncs[FUNC_KEY_NUM] -
告诉单片机按键的硬件连线位置，假如按键
A,B,C,D的一端分别连到单片机的P36,P52,P54,P53上，另一端接地，就按照上面的程序设置。如果按键是矩阵的，没有接地，就把按键两端的IO都对应写成字符串。
这么做的好处就是可以把按键随便乱接，毕竟有的封装，比如
SOP-16是没有完整的一组8bit IO引出的，假如在这个单片机上用传统的方式应用4×4矩阵键盘，位处理是不是特别难受？-
这一步把按键和一个事件函数联系起来。
需要用到
TRIGGER_VALUE宏，把按键编号转换成触发值，如果用到组合键，把各个按键的触发值用|连接即可。还需要注意的就是按键的功能是靠结构体成员的名字来区分的，有
fp_singleClick, fp_comboClick, fp_longPress, fp_multiPress共4种，给哪个赋值，对应的事件函数就是什么功能。 -
把刚才设置好的结构体给到按键扫描程序，开始按键扫描。
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编写主函数，把
KeyInit()放到初始化里，把KeyEventProcess()放到while(1)里。void main(){ EA = 1; UartInit(); KeyInit(); //按键扫描初始化 // printf发送长串被中断打断会死机，使用UartSendString // printf("testtesttesttesttesttesttesttesttesttesttesttesttest\r\n"); UartSendString("testtesttesttesttesttesttesttesttesttesttesttesttest\r\n"); while(1){ KeyEventProcess(); } }
KeyEventProcess()检查事件队列，执行队列里所有函数。如果队列满了，那么再有按键事件的话，就会被忽略。所以，慢点按，哈哈。(其实单片机速度够，快点按也没事，而且队列长度能改，在KeyScanConfig.h里)
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printf发送字符串有bug。具体发生在
printf发送过程中被中断打断的时候，现象是死机，串口不断发送乱码。调节串口中断优先级为最高没有改善。如果没有中断打断，不会有
bug。 -
系统主频率在
main.h里对应实际主频率修改。 -
串口波特率在
Uart.h里对应实际波特率修改。 -
目前仅在
IAP15W4K61S4上实验，15系列的单片机可以直接用，如果更换其他系列单片机需要修改Timer0的初始化和中断函数。(在KeyScan.c里定义) -
编译报了
3个警告，不影响。
设计思路参考wiki
该分支重构了KeyScan.c中的按键扫描功能分配，定时器只负责检测IO状态，检测值添加到队列末尾，主函数从队列头取出该状态，然后进行所有后续操作：状态机、功能检测、事件回调。
优势：timer资源进一步释放，中断时间更短。
缺陷：因为定时器中断间隔时间短，队列长度对事件函数存储数量的限制放大了，快速按键很多触发都会丢失。
综合考虑建议使用master分支。