一、实验原理
按键的原理图:
按键有两个状态:按下或释放,将按键连接到一个 IO 上,通过读取 IO 的值就知道按键是按下的还是释放的。
按键 KEY0 是连接到MX6U 的 UART1_CTS IO 上的, KEY0接了一个 10K 的上拉电阻,因此 KEY0 没有按下的时候 UART1_CTS 是高电平;当 KEY0按下以后 UART1_CTS 就是低电平
按键消抖:按键没有按下的时候按键值为 1,当按键在 t1 时刻按键被按下以后按键值就变为 0,这是最理想的状态。
但是实际的按键是机械结构,加上刚按下去的一瞬间可能也有抖动
t1 时刻按键被按下,但是由于抖动的原因,直到 t2 时刻才稳定下来, t1 到t2 这段时间就是抖动。一般这段时间就是十几 ms 左右,在抖动期间会有多次触发,如果不消除这段抖动的话软件就会误判,本来按键就按下了一次,结果软件读取IO 值发现电平多次跳变以为按下了多次。所以需要跳过这段抖动时间再去读取按键的 IO值,也就是至少要在 t2 时刻以后再去读 IO 值
二、程序编写
1.GPIO驱动
对 GPIO 的操作编写一个函数集合,也就是编写一个 GPIO驱动文件, GPIO 的驱动文件放“gpio”文件夹里面,主要操作是配置GPIO引脚的输出模式/输入模式和读写GPIO引脚的电平
/* 枚举类型和结构体定义 */
typedef enum _gpio_pin_direction
{kGPIO_DigitalInput = 0U, /* 输入 */kGPIO_DigitalOutput = 1U, /* 输出 */
} gpio_pin_direction_t;/*GPIO配置结构体*/
typedef struct _gpio_pin_config
{gpio_pin_direction_t direction; /* GPIO方向:输入/ 输出 */uint8_t outputLogic; /* 如果是输出的话,默认输出电平 */
} gpio_pin_config_t;/** @description : GPIO初始化。* @param - base : 要初始化的GPIO组。* @param - pin : 要初始化GPIO在组内的编号。* @param - config : GPIO配置结构体。* @return : 无*/
void gpio_init(GPIO_Type *base, int pin, gpio_pin_config_t *config)
{if(config->direction == kGPIO_DigitalInput) /* 输入 */{base->GDIR &= ~( 1 << pin); /*清0*/}else /* 输出 */{base->GDIR |= 1 << pin; /*置1*/gpio_pinwrite(base,pin, config->outputLogic);/* 设置默认输出电平 */}
}/** @description : 读取指定GPIO的电平值 。* @param - base : 要读取的GPIO组。* @param - pin : 要读取的GPIO脚号。* @return : 无*/int gpio_pinread(GPIO_Type *base, int pin){return (((base->DR) >> pin) & 0x1);}/** @description : 指定GPIO输出高或者低电平 。* @param - base : 要输出的的GPIO组。* @param - pin : 要输出的GPIO脚号。* @param - value : 要输出的电平,1 输出高电平, 0 输出低低电平* @return : 无*/
void gpio_pinwrite(GPIO_Type *base, int pin, int value)
{if (value == 0U){base->DR &= ~(1U << pin); /* 输出低电平 */}else{base->DR |= (1U << pin); /* 输出高电平 */}
}
2.KEY检测
/* 定义按键值 */
enum keyvalue{KEY_NONE = 0,KEY0_VALUE, /*枚举类型特点默认位为1*/KEY1_VALUE,KEY2_VALUE,
};/** @description : 初始化按键* @param : 无* @return : 无*/
void key_init(void)
{ gpio_pin_config_t key_config;/* 1、初始化IO复用, 复用为GPIO1_IO18 */IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0);/* 2、、配置UART1_CTS_B的IO属性 *bit 16:0 HYS关闭*bit [15:14]: 11 默认22K上拉*bit [13]: 1 pull功能*bit [12]: 1 pull/keeper使能*bit [11]: 0 关闭开路输出*bit [7:6]: 10 速度100Mhz*bit [5:3]: 000 关闭输出*bit [0]: 0 低转换率*/IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0xF080);/* 3、初始化GPIO *///GPIO1->GDIR &= ~(1 << 18); /* GPIO1_IO18设置为输入 */ key_config.direction = kGPIO_DigitalInput;gpio_init(GPIO1,18, &key_config);}/** @description : 获取按键值 * @param : 无* @return : 0 没有按键按下,其他值:对应的按键值*/
int key_getvalue(void)
{int ret = 0;static unsigned char release = 1; /* 按键松开 */ if((release==1)&&(gpio_pinread(GPIO1, 18) == 0)) /* KEY0按下 */{ delay(10); /* 延时消抖 */release = 0; /* 标记按键按下 */if(gpio_pinread(GPIO1, 18) == 0)ret = KEY0_VALUE;}else if(gpio_pinread(GPIO1, 18) == 1) {ret = 0;release = 1; /* 标记按键释放 */}return ret;
}
定义了一个枚举类型: keyvalue, 此枚举类型表示按键值,然后将IO设置为输入模式,读取IO的电平来判断按键是否按下。
小结:
读取寄存器的值:
/*读取GPIO的DR寄存器的第pin为的值 */
(GPIO->DR) >> pin) & 0x1 /*先将该为右移pin位,然后&上0x1得到该位的值*/
写入寄存器的值:&= (清0) , |= (置1)
/*分别将DR寄存器的pin位清0和置1*/
GPIO->DR &= ~(1 << pin); /*清0*/GPIO->DR |= (1 << pin); /*置1 */