2022年面向对象的C语言之按键 .pdf
标签： 按键OOPC面向对象的 C语言（ OOPC ）之按键概述在嵌入式系控制系统中，通常使用按键（Key ）来实现人机交互，完成一些控制功能。一般地，按键在按下（KeyDown）和抬起（ KeyUp ）的过程中会存在10 20ms的抖动毛刺，为了获取稳定的按键信息，必须通过一定的方法来避开这段不稳定的抖动期。本文介绍了一种软件去抖动的方法，并采用面向对象的程序设计，将按键进行封装起来，对外提供统一的接口，生成单独的按键驱动文件，便于程序的移植（程序在STM32F103(ST)和 M16C/62P (RENESAS）系统上调试通过）。1按键软件去抖方法1.1按键在按下（ KeyDown）和抬起（ KeyUp ）的过程中会存在10 20ms的抖动毛刺，软件采用“2 回一致”原则，主循环中每25ms对按键输入口进行采样，如果连续 2 次采样一致，则确认按键的输入信息。1.2Key 输入确认后， 可以在确认值的“上升沿” （上图中水绿色的1 处）触发 KeyUp抬起事件，在“下降沿”（上图中粉色的0 处）触发KeyDown事件。同样，也可以通过计数器来触发长按键KeyPress事件。2OOPC （面向对象的C 语言）对于嵌入式系统的开发，OOPC是一个非常不错的选择，既有 C 语言的小巧、 高效性，又有 C+的封装、 继承。 笔者学习了高焕堂先生编写的 UML+ OOPC嵌入式 C 语言开发精讲，获益匪浅。本按键驱动文件就是使用了书中OOPC的思想完成。我的理解还不够深刻，在这里只是抛砖引玉，大家互相交流。在 MCU 硬件资源越发强悍的今天，感觉嵌入式系统的开发者也过上了“有钱人” 的生活，不需要再节衣缩食，过多的考虑ROM/RAM的占用以及代码的运行速度，而可以更加注重软件的可重用性、可维护性等。按键程序分3 个文件：KeyDrv.h 、 KeyDrv.c、 KeyApp.c。 其中 KeyDrv.h 、 KeyDrv.c属于驱动文件，KeyApp属于应用文件。对于用户而言，只需要在KeyApp文件中的KeyUp/Down/Press事件中编写自己的应用程序即可，代码非常清爽。3Key的功能(1) 实现按键的三种事件( 抬起 KeyUp 、按下 KeyDown、长按 KeyPress)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - (2) KeyPress事件的变速度触发（例如： 开始 2s 触发 1 次，再 1s 触发 1 次，最后 40ms触发 1 次。时间可设）(3) 可选择按键长按再弹起时是否触发KeyUp事件 (默认不触发 )(4) 可选择按键长按是否多次触发KeyPress事件 ( 默认不触发 )4接口函数：3 个设定， 1 个按键扫描，3 个服务，4.13 个设定（可以在进入主循环前进行设定-reset）set _ KeyPin() /设置按键的位置，在MCU 哪个引脚上set _ KeyPressUpCmd () / 使能（失能）按键长按再弹起时是否触发KeyUp事件set _ KeyPressContinuedCmd () / 使能（失能） 按键长按是否多次触发KeyPress事件4.2按键扫描（主循环中每隔2025ms调用，推荐25ms调用 1 次）KeyScan() / 按键扫描，确认按键状态，并自动触发下面3 跟服务类的事件4.33 个服务（在KeyApp文件中，可以在3 个服务函数中写应用程序）KeyUp () / 抬起事件KeyDown () / 按下事件KeyPress () /长按事件对于用户而言，只需要在KeyApp文件中的KeyUp/Down/Press事件中编写自己的应用程序即可，代码非常清爽，同时便于移植。5用法详细示例* (1) 在 reset函数中(a) 包含 key 的头文件(b) 定义按键指针变量并初始化( 例定义 4 个 Key)(c) 设置按键与MCU 引脚对应，并设置相关属性* #include KeyDrv.h * 定义按键指针变量( 最多可以创建256个 Key)-TKey *Key1,*Key2;* 按键指针初始化-Key1 = (TKey *)NewKey();Key2 = (TKey *)NewKey();* 按键 pin 对应 -Key1-IA.set_ KeyPin(Key1,(u32 *)GPIOA,GPIO_ Pin _ 0);Key2-IA.set_ KeyPin(Key2,(u32 *)GPIOC,GPIO_ Pin _13);* 使能（失能）长按键后的UP 事件 (ENABLE ：触发； DISABLE：不触发 )-Key1-IA.set_ KeyPressUpCmd(Key1, DISABLE);Key2-IA.set_ KeyPressUpCmd(Key2, DISABLE);* 使能（失能）长按是否多次触发KeyPress事件 (ENABLE ：触发； DISABLE：不触发 )-Key1-IA.set_ KeyPressContinuedCmd(Key1, ENABLE);Key2-IA.set_ KeyPressContinuedCmd(Key2, ENABLE);名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - * (2)在 main主循环中调用扫描函数(25ms扫描 1 次)，程序自动检测按键状态并触发相关事件#include KeyDrv.h Key1-IA.KeyScan(Key1,1); /按键 pin 扫描Key2-IA.KeyScan(Key2,2); /按键 pin 扫描* (3)在 KeyApp文件的相关事件中编写应用程序(idx为按键的索引号，main函数扫描时指定 )#include KeyDrv.h * 按键抬起-void KeyUp(const u8 idx)* 按键按下-void KeyDown(const u8 idx)* 按键长按-void KeyPress(const u8 idx)备注程序中运用的技巧：用局部变量防止指针别名引起的重载，详见arm嵌入式系统开发：软件设计与优化第5 章 高效的 C 编程7附录： KeyApp.c、 KeyDrv.h 、 DeyDrv.c名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -
