[转]新型的按键扫描程序
新型的按键扫描程序不过我在网上游逛了很久，也看过不少源程序了，没有发现这种按键处理办法的踪迹，所以，我将他共享出来，和广大同僚们共勉。我非常坚信这种按键处理办法的便捷和高效，你可以移植到任何一种嵌入式处理器上面，因为C语言强大的可移植性。
同时，这里面用到了一些分层的思想，在单片机当中也是相当有用的，也是本文的另外一个重点。
对于老鸟，我建议直接看那两个表达式，然后自己想想就会懂的了，也不需要听我后面的自吹自擂了，我可没有班门弄斧的意思，hoho～～但是对于新手，我建议将全文看完。因为这是实际项目中总结出来的经验，学校里面学不到的东西。
以下假设你懂C语言，因为纯粹的C语言描述，所以和处理器平台无关，你可以在MCS-51，AVR，PIC，甚至是ARM平台上面测试这个程序性能。当然，我自己也是在多个项目用过，效果非常好的。
好了，工程人员的习惯，废话就应该少说，开始吧。以下我以AVR的MEGA8作为平台讲解，没有其它原因，因为我手头上只有AVR的板子而已没有51的。用51也可以，只是芯片初始化部分不同，还有寄存器名字不同而已。
核心算法：
unsigned char Trg;
unsigned char Cont;
void KeyRead( void )
{
unsigned char ReadData = PINB^0xff; // 1
Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); // 2
Cont = ReadData; // 3
}
完了。有没有一种不可思议的感觉？当然，没有想懂之前会那样，想懂之后就会惊叹于这算法的精妙！！
下面是程序解释：
Trg（triger） 代表的是触发，Cont（continue）代表的是连续按下。
1：读PORTB的端口数据，取反，然后送到ReadData 临时变量里面保存起来。
2：算法1，用来计算触发变量的。一个位与操作，一个异或操作，我想学过C语言都应该懂吧？Trg为全局变量，其它程序可以直接引用。
3：算法2，用来计算连续变量。
看到这里，有种“知其然，不知其所以然”的感觉吧？代码很简单，但是它到底是怎么样实现我们的目的的呢？好，下面就让我们绕开云雾看青天吧。
我们最常用的按键接法如下：AVR是有内部上拉功能的，但是为了说明问题，我是特意用外部上拉电阻。那么，按键没有按下的时候，读端口数据为1，如果按键按下，那么端口读到0。下面就看看具体几种情况之下，这算法是怎么一回事。
（1） 没有按键的时候
端口为0xff，ReadData读端口并且取反，很显然，就是 0x00 了。
Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); （初始状态下，Cont也是为0的）很简单的数学计算，因为ReadData为0，则它和任何数“相与”，结果也是为0的。
Cont = ReadData; 保存Cont 其实就是等于ReadData，为0；
结果就是：
ReadData ＝ 0；
Trg ＝ 0；
Cont ＝ 0；
（2） 第一次PB0按下的情况
端口数据为0xfe，ReadData读端口并且取反，很显然，就是 0x01 了。
Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); 因为这是第一次按下，所以Cont是上次的值，应为为0。那么这个式子的值也不难算，也就是 Trg = 0x01 & (0x01^0x00) = 0x01
Cont = ReadData = 0x01；
结果就是：
ReadData ＝ 0x01；
Trg ＝ 0x01；Trg只会在这个时候对应位的值为1，其它时候都为0
Cont ＝ 0x01；
（3） PB0按着不松（长按键）的情况
端口数据为0xfe，ReadData读端口并且取反是 0x01 了。
Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); 因为这是连续按下，所以Cont是上次的值，应为为0x01。那么这个式子就变成了 Trg = 0x01 & (0x01^0x01) = 0x00
Cont = ReadData = 0x01；
结果就是：
ReadData ＝ 0x01；
Trg ＝ 0x00；
Cont ＝ 0x01；
因为现在按键是长按着，所以MCU会每个一定时间（20ms左右）不断的执行这个函数，那么下次执行的时候情况会是怎么样的呢？
ReadData ＝ 0x01；这个不会变，因为按键没有松开
Trg ＝ ReadData & (ReadData ^ Cont) ＝ 0x01 & (0x01 ^ 0x01) = 0 ，只要按键没有松开，这个Trg值永远为 0 ！！！
Cont ＝ 0x01；只要按键没有松开，这个值永远是0x01！！
（4） 按键松开的情况
端口数据为0xff，ReadData读端口并且取反是 0x00 了。
Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont) = 0x00 & (0x00^0x01) = 0x00
Cont = ReadData = 0x00；
结果就是：
ReadData ＝ 0x00；
Trg ＝ 0x00；
Cont ＝ 0x00；
很显然，这个回到了初始状态，也就是没有按键按下的状态。
总结一下，不知道想懂了没有？其实很简单，答案如下：
Trg 表示的就是触发的意思，也就是跳变，只要有按键按下（电平从1到0的跳变），那么Trg在对应按键的位上面会置一，我们用了PB0则Trg的值为0x01，类似，如果我们PB7按下的话，Trg 的值就应该为 0x80 ，这个很好理解，还有，最关键的地方，Trg 的值每次按下只会出现一次，然后立刻被清除，完全不需要人工去干预。所以按键功能处理程序不会重复执行，省下了一大堆的条件判断，这个可是精粹哦！！Cont代表的是长按键，如果PB0按着不放，那么Cont的值就为 0x01，相对应，PB7按着不放，那么Cont的值应该为0x80，同样很好理解。
如果还是想不懂的话，可以自己演算一下那两个表达式，应该不难理解的。
因为有了这个支持，那么按键处理就变得很爽了，下面看应用：
应用一：一次触发的按键处理
假设PB0为蜂鸣器按键，按一下，蜂鸣器beep的响一声。这个很简单，但是大家以前是怎么做的呢？对比一下看谁的方便？
#define KEY_BEEP 0x01
void KeyProc(void)
{
if (Trg & KEY_BEEP) // 如果按下的是KEY_BEEP
{
Beep(); // 执行蜂鸣器处理函数
}
}
怎么样？够和谐不？记得前面解释说Trg的精粹是什么？精粹就是只会出现一次。所以你按下按键的话，Trg & KEY_BEEP 为“真”的情况只会出现一次，所以处理起来非常的方便，蜂鸣器也不会没事乱叫，hoho～～～
或者你会认为这个处理简单，没有问题，我们继续。
应用2：长按键的处理
项目中经常会遇到一些要求，例如：一个按键如果短按一下执行功能A，如果长按2秒不放的话会执行功能B，又或者是要求3秒按着不放，计数连加什么什么的功能，很实际。不知道大家以前是怎么做的呢？我承认以前做的很郁闷。
但是看我们这里怎么处理吧，或许你会大吃一惊，原来程序可以这么简单
这里具个简单例子，为了只是说明原理，PB0是模式按键，短按则切换模式，PB1就是加，如果长按的话则连加（玩过电子表吧？没错，就是那个！）
#define KEY_MODE 0x01 // 模式按键
#define KEY_PLUS 0x02 // 加
void KeyProc(void)
{
if (Trg & KEY_MODE) // 如果按下的是KEY_MODE，而且你常按这按键也没有用，
{ //它是不会执行第二次的哦 ， 必须先松开再按下
Mode++; // 模式寄存器加1，当然，这里只是演示，你可以执行你想
// 执行的任何代码
}
if (Cont & KEY_PLUS) // 如果“加”按键被按着不放
{
cnt_plus++; // 计时
if (cnt_plus > 100) // 20ms*100 = 2S 如果时间到
{
Func(); // 你需要的执行的程序
}
}
}
不知道各位感觉如何？我觉得还是挺简单的完成了任务，当然，作为演示用代码。
应用3：点触型按键和开关型按键的混合使用
点触形按键估计用的最多，特别是单片机。开关型其实也很常见，例如家里的电灯，那些按下就不松开，除非关。这是两种按键形式的处理原理也没啥特别，但是你有没有想过，如果一个系统里面这两种按键是怎么处理的？我想起了我以前的处理，分开两个非常类似的处理程序，现在看起来真的是笨的不行了，但是也没有办法啊，结构决定了程序。不过现在好了，用上面介绍的办法，很轻松就可以搞定。
原理么？可能你也会想到，对于点触开关，按照上面的办法处理一次按下和长按，对于开关型，我们只需要处理Cont就OK了，为什么？很简单嘛，把它当成是一个长按键，这样就找到了共同点，屏蔽了所有的细节。程序就不给了，完全就是应用2的内容，在这里提为了就是说明原理～～
好了，这个好用的按键处理算是说完了。可能会有朋友会问，为什么不说延时消抖问题？哈哈，被看穿了。果然不能偷懒。下面谈谈这个问题，顺便也就非常简单的谈谈我自己用时间片轮办法，以及是如何消抖的。
延时消抖的办法是非常传统，也就是 第一次判断有按键，延时一定的时间（一般习惯是20ms）再读端口，如果两次读到的数据一样，说明了是真正的按键，而不是抖动，则进入按键处理程序。
当然，不要跟我说你delay（20）那样去死循环去，真是那样的话，我衷心的建议你先放下手上所有的东西，好好的去了解一下操作系统的分时工作原理，大概知道思想就可以，不需要详细看原理，否则你永远逃不出“菜鸟”这个圈子。当然我也是菜鸟。我的意思是，真正的单片机入门，是从学会处理多任务开始的，这个也是学校程序跟公司程序的最大差别。当然，本文不是专门说这个的，所以也不献丑了。
我的主程序架构是这样的：
volatile unsigned char Intrcnt;
void InterruptHandle() // 中断服务程序
{
Intrcnt++; // 1ms 中断1次，可变
}
void main(void)
{
SysInit();
while(1) // 每20ms 执行一次大循环
{
KeyRead(); // 将每个子程序都扫描一遍
KeyProc();
Func1();
Funt2();
…
…
while(1)
{
if (Intrcnt>20) // 一直在等，直到20ms时间到
{
Intrcnt="0";
break; // 返回主循环
}
}
}
}
貌似扯远了，回到我们刚才的问题，也就是怎么做按键消抖处理。我们将读按键的程序放在了主循环，也就是说，每20ms我们会执行一次KeyRead()函数来得到新的Trg 和 Cont 值。好了，下面是我的消抖部分：很简单
基本架构如上，我自己比较喜欢的，一直在用。当然，和这个配合，每个子程序必须执行时间不长，更加不能死循环，一般采用有限状态机的办法来实现，具体参考其它资料咯。
懂得基本原理之后，至于怎么用就大家慢慢思考了，我想也难不到聪明的工程师们。例如还有一些处理，
怎么判断按键释放？很简单，Trg 和Cont都为0 则肯定已经释放了。
原链接：http://blog.ednchina.com/zp2009/983530/Message.aspx Cool! Cool! 在这个基础上再增加一个按键释放检测功能，程序如下：
volatile unsigned char Trg;
volatile unsigned char Cont;
volatile unsigned char Release;
void KeyRead( void )
{
unsigned char ReadData = PINB^0xff; // 1读键值
Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); // 2得到按下触发值
Release=(ReadData ^ Trg ^ Cont); // 3得到释放触发值
Cont = ReadData; // 4得到所有未释放的键值
} mark mark cool 学习 这个贴可千万不能沉了。好贴！看完后茅塞顿开啊。
谢谢楼主。贴出源码后解释一变让我们更加了解。谢谢。 楼主继续放毒吧。哈哈。期待ing 学习中 牛人~~~~~~~~ 确实不错的说 cool 确实是好东西,学习了，多谢. 惊叹！能不能把消抖的和这个一并发出来？ mark MARK下 ，慢慢研究！ 非常好！ 牛人！ 这个是基于状态机的按键扫描吧 多个按键同时按下呢? 不懂，但是MARK 之 楼主处的程序还不是最精妙的。把程序稍改一下，可以兼容所有的电平变化：
unsigned char PreKey;
unsigned char NowKey;
volaitile unsigned char KeyCode;
void ReadKey(void)
{
PreKey= NowKey;
NowKey= PINx;
KeyCode = PreKey^NowKey^KeyCode; //注意:等式左边的KeyCode是本次读按键的结果，等式右边的KeyCode是上次读按键的结果
}
KeyCode 是全局变量，和LZ位处的Cont一样。 记号 我只是转的帖子，还没认真去细想
学习了 值得学习。mark 好文，学习了。 mark mark mark~! 为什么我的文章会在这里出现的？ .... 世界真小 .... 标记下，待研究！ 顶一下，要好好研究一下 cool mark，好好看下 回复【31楼】Etual
为什么我的文章会在这里出现的？ .... 世界真小 ....
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网上游逛了很久，也看过不少源程序了，没有发现这种按键处理办法的踪迹，所以，我将他转过来，和广大同僚们共勉。
呵呵 没感觉什么，事实上就是基于状态机的设计方法，只是写法不同 cool 我想我的方法也差不多，只不过是在定时器中断中使用的：定时器中断时间为10ms，即10ms检查一次按键。按键在PA的低四位下拉接法，其中的变量都是全局变量，其中flag为位变量。
char key,key_cnt,key_tmp;
bit flag;
interrupt void timer0_comp_isr(void)
{
key_tmp=PINA&0x0F;
if(key_tmp!=0x0F){key_cnt++;key=key_tmp;}
else if((key_cnt>=3)){flag=1;}
}
即10毫秒检查一次按键，如果检测到有按键（key_tmp不为0x0F），所以开始计数，当按键才放开时，检查键按下的时间是否超过30ms，如果是，即确认有一次按键事件，flag设置。至于在主程序中，如果有程序需要使用按键功能，就检查flag标志，如果为1就表示有按键，否则继续执行其他功能。 mark good 还不错! 以下是我写的按键判断核心部分
//
// key.h
//
#ifndef _H_KEY
#define _H_KEY
#include "main.h"
extern void Key_DoEvent(void);
#define KEY1 Key_CurValue,BIT(0)
#define KEY2 Key_CurValue,BIT(1)
#define KEY3 Key_CurValue,BIT(2)
#define KEY4 Key_CurValue,BIT(3)
#define KEY5 Key_CurValue,BIT(4)
typedef struct
{
u8 Tick;
u8 PreValue;
u8 RecValue;
} KEY_T;
extern KEY_T Key;
#endif
//
// key.c
//
#include "Key.h"
void Key_DoEvent(void)
{
//
// KEYn全部清零
//
u8 Key_CurValue = 0x00;
//
// 读取键值，低电平表示有键按下
//
if( READ(IO_KEY1)==0 ) FLAG_SET(KEY1);
if( READ(IO_KEY2)==0 ) FLAG_SET(KEY2);
if( READ(IO_KEY3)==0 ) FLAG_SET(KEY3);
if( READ(IO_KEY4)==0 ) FLAG_SET(KEY4);
//
// 稳态判断，按键状态不变维持40ms
//
if( Key_CurValue!=Key.PreValue )
{
Key.Tick = 0;
Key.PreValue = Key_CurValue;
return;
}
else
if( Key.Tick<MS(40) )
{
Key.Tick++;
return;
}
//
// 按键处理：允许多个按键被按下时，新按下的按键被响应
//
Key_CurValue ^= Key.RecValue; // 异或：获取和上一次有效按键的不同键值
Key_CurValue &= Key.PreValue; // 与：只获取新增按键值
Key.RecValue= Key.PreValue; // 保存这次有效键值
//
if( FLAG_CHK(KEY1) )
{
}
if( FLAG_CHK(KEY2) )
{
}
if( FLAG_CHK(KEY3) )
{
}
if( FLAG_CHK(KEY4) )
{
}
} MARK 真的很好！ 学习了！ 收藏一下 仔细研究下！ 不错 不错 非常精辟
手下了 记号 呃，想起来了，还有一篇精粹的东西，也需要用来配合按键检测的
http://blog.chinaunix.net/u1/52089/showart.php?id=456046
这文章被匠人百宝箱收录了，事实上也是出自我的手，悲剧 orz mark 真的很好！ 学习了！ mark very good!
不客气，mark mark 记号 学习了 MARK 第一次看见很好，再看第二遍觉得很鸡肋。行列键盘怎么办？你这只能单个键，单个键本来就简单，唉，无语 学习了 mark 超强，mark 一下先 先mark，回头再认真看看，验证一下对于行列键盘的效果 不错,学习了 MARK 回复【60楼】biansf2001花溅泪
第一次看见很好，再看第二遍觉得很鸡肋。行列键盘怎么办？你这只能单个键，单个键本来就简单，唉，无语
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行列键盘使用线反转法扫描，效果一样。 先MARK，待研究 这个消抖不好处理,看你的扫描频率和键抖动频率的耦合了,可能在一些片子上可以,另一些特别快的或者特别慢的就出问题了... MARK 感觉一般 .对按键扫描 按键处理的层次分割做的不明显,可读性欠佳 ,不如以前c51bbs里面农民讲习所的那篇大作好.有效利用状态机 才是硬道理.程序的可读性一定要强,另外,如何调用, ??必须有一个很好的说明 经典! 顶一下！ mark 确实要承认，代码精辟，扫键效率非常高！
MARK mark 记号 mark mark mark mark mark 靠，看到你们说好帖，哥突然感到对自己的智商优越感油然而生（虽有贬义，但哥确实高兴），哥十年前就这么写了（自创，并没有参照别人的例子），也没觉得有什么特别之处，其实就是中断查询而已。读按键，千万别用延时去消抖动。 mark mark GOOD!! mark 精辟 好贴。 帅气！ 多个按键也是这个操作吗？
谁给个完整的程序来看看呀 这个在矩阵键盘里怎么用呢 mark 试了下，还蛮好用的，问一下，长按的时候怎么松手检测呀。我想检测长按次数，，，我一直按着的话它就每二秒（假如）算一次，
而不是我长按一次后，再长按一次算第二次。 就是如何松手检测呀，松手后才进后功能函数。现在这个是一按就进入了，
不会 mark unsigned char ReadData = PINB^0xff;// PORTB吧？
Intrcnt="0"; // 加个引号来干什么？
好了，下面是我的消抖部分：很简单 // 消抖部分只有“很简单”三个字？？？？ 代码简洁、精辟，效率高，学习了！
谢谢各位DX! mark mark 貌似在别处看见过