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嵌入式系统智能键盘的软件设计-AET-电子技术应用

时间:2017-12-28 13:56来源:未知 作者:admin 点击:
一次完整按键过程的时序波形如图1所示。当按键未被按下时,单片机端口输入为通过上拉电阻获得的高电平;按下时,端口接至地,端口输入为低电平。当机械触点断开、闭合时会有抖动,这种抖动对人来说是感觉不到的,但对计算机来说,则是完全可以感应到的。计算机处理的速度是us级,而机械抖动的时间至少是ms级,对计算机而言,这已是漫长的时间了。为使单片机能正确地读出端口的状态,对每一次按键只作一次响应,这就必须考虑如何去除抖动的问题。嵌入式系统一般采用软件延时去除抖动。软件延时去除抖动其实很简单,就是在单片机获得端口有按键动作时,不是立即认定按键开关已被按下,而是延时10 ms或更长一段时间后再次检测端口,如果仍为动作电平,则说明按键开关的确按下了,这实际上是避开了按键按下时的抖动时间;而在检测到按键释放后(端口为高)再延时5~10 ms,消除后沿的抖动,然后再对键值处理。当然,实际应用中对按键的要求也是千差万别,要根据不同的需要来编制处理程序,但以上是软件延时去除抖动的基本原则。单片机在查询读取按键时,不断地扫描键盘,扫描到有键按下后,进行键值处理。它并不等待键盘释放再退出键盘程序,而是直接退出键盘程序,返回主程序继续工作。计算机系统执行速度快,很快又一次执行到键盘程序,并再次检测到键还处于按下的状态,单片机还会去执行键值处理程序。这样周而复始,按一次按键系统会执行相应处理程序很多次。而程序员的意图一般是只执行一次,这就是等待按键抬起问题。通常的解决办法是,当按键抬起后再次按下才再次执行相应的处理程序,等待时间一般在几百ms以上。通常在软件编程中,当执行完相应处理程序后,要加一个非常大的延时函数,再向下执行。对于软件去抖动问题和等待按键抬起问题,若采用软件延时,会大大削弱系统的实时性;若采用中断方式延时,会占用定时器,耗费了系统资源,且软件的多任务编程会增大软件设计的复杂度。工业控制设备中有这样一种键盘方案设计要求:如果长时间按下同一个按键,表征有重复执行该键对应处理程序的需求。比如使用+和-二键控制显示数值,要求按一次+键使显示值加1,要求按一次-键使显示值减1。如果按+键超过一定时间(如2 s),则显示值将很快地增加,即连击处理,减号键也是如此。这样就可以用很少的键完成多位数的输人工作。 (责任编辑:admin)
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