STM32-蓝桥杯嵌入式之三行按键检测（按键的长、短，单击、双击）
首先先说说异或，异或即相同为0不同为1，可以通过使用异或来判断某一状态发生改变，思路：如果当前状态和上一状态一样，即没有发生改变，那么当前状态和上一状态相异或得到的结果就是0，否则得到的结果不是0，所以通过异或可以用于检测按键的状态发生改变。
后面附上了按键检测程序的核心代码，现在来过一遍：
key_Value |= GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0) | (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_8) << 1) | \
(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) << 2) | (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_2) << 3);
key_Value = key_Value ^ 0xff; // key1按下，key_state = 0x01,如果没有按键按下，则key_Value = 0
上面这一段程序的作用是检测当前按键的状态，首先key_Value这个变量将按键的状态读取出来，
假设key1按键按下，最后转换得到的key_Value = 0x01，
假设key2按键按下，最后转换得到的key_Value = 0x02，
假设key3按键按下，最后转换得到的key_Value = 0x04，
假设key4按键按下，最后转换得到的key_Value = 0x08，
//Key_Trg = (!key_Value) * (key_Value ^ key_State); // 检测按键的下降沿
Key_Trg = key_Value & (key_Value ^ key_State); // 检测按键的上降沿
// 情况1：key1按键第一次按下，此时key_State，Key_Trg = 0x01
// 情况2：key1按键持续按下，第二次扫描的时候，此时key_State = 0x01，Key_Trg = 0
// 情况3：如果没有按键按下，则key_Value = 0，Key_Trg = 0
// 由以上的分析可以看出，Key_Trg只有在按键的下降沿那一时刻有值。
上面这一段代码就是检测按键的上升沿和下降沿，这里就用到了我们之前说到的异或，程序中(key_Value ^ key_State)这一段代码通过异或得到了哪一个按键的状态发生了变化
一、检测按键下降沿分析
Key_Trg = key_Value & (key_Value ^ key_State);通过当前按键的状态key_Value去和 (key_Value ^ key_State)相与，
- 此时我们假设key1当前时刻被按下，那么key_Value 此时就应该等于0x01，显然此时的按键状态发生了变化，由之前的松开变成了按下状态，那么(key_Value ^ key_State)的值就等于0x01，所以最终结果是0x01，表示当前时刻按键被按下。
- 如果按键持续被按下是个什么情况呢，按键被持续按下，那么按键的状态就没有发生变化，由我们上面的分析可知，(key_Value ^ key_State)就为0，那么 key_Value & (key_Value ^ key_State)的值就应该为0啦
二、检测按键上升沿分析
Key_Trg = (!key_Value) * (key_Value ^ key_State);
这一段程序可以用来检测按键的上升沿，为什么要把key_Value取反，然后乘上状态的改变呢？下面来分析分析。
我们知道一个按键的上升沿，就是按键由按下变成松开，首先按键的状态肯定改变了对吧，同样可以用 (key_Value ^ key_State)来记录改变状态的按键，我们要的是按键被释放的状态发生改变的按键，被释放的时候key_Value 应该是为0的，如果被按下key_Value 是不为0的，所以我们要的是key_Value = 0时刻发生变化的按键，所以我们通过将key_Value 取反，如果按键松开，取反后就是1，1乘以发生变化的按键得到的就是变化的按键啦，到此我们的问题就解决了。但是我在写程序的后，最开始写的(!key_Value) &(key_Value ^ key_State)，为什么这样子不行呢？经过一阵的深思熟虑过后终于找到根源所在，如果(!key_Value)的值只能是0或者1，变化成二进制不就是0b00000001或者0b00000000了吗？然后与上(key_Value ^ key_State)，那么我们就最多只能取出最低位，而将其他的位全部清零了，所以如果这样写的话，最多就只能检测出key1，所以是行不通滴…
三、按键检测程序的核心代码
void Key_Read(void)
{
uint8_t key_Value = 0xF0;
key_Value |= GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0) | (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_8) << 1) | \
(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) << 2) | (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_2) << 3);
key_Value = key_Value ^ 0xff; // key1按下，key_state = 0x01,如果没有按键按下，则key_Value = 0
//Key_Trg = (!key_Value) * (key_Value ^ key_State); // 检测按键的下降沿
Key_Trg = key_Value & (key_Value ^ key_State); // 检测按键的上降沿
// 情况1：key1按键第一次按下，此时key_State，Key_Trg = 0x01
// 情况2：key1按键持续按下，第二次扫描的时候，此时key_State = 0x01，Key_Trg = 0
// 情况3：如果没有按键按下，则key_Value = 0，Key_Trg = 0
// 由以上的分析可以看出，Key_Trg只有在按键的下降沿那一时刻有值。
key_State = key_Value;
// key_State即保存的是扫描过后的按键的值
}
按键扫描程序的代码
void Key_Scan(void) // 在主程序中10ms调用一次
{
Key_Read();
if(Key_Trg == 0x01) // key1下降沿
{
LED_Ctrl(0x10,ENABLE);
}
else if(Key_Trg == 0x02) // key2下降沿
{
LED_Ctrl(0x20,ENABLE);
}
else if(Key_Trg == 0x04) // key3下降沿
{
LED_Ctrl(0x40,ENABLE);
}
else if(Key_Trg == 0x08) // key4下降沿
{
LED_Ctrl(0x80,ENABLE);
}
if(key_State == 0x01) // key1长按检测
{
key_pressed_time+=10;
if(key_time != 0xffff && ++key_time >= 50) // 由于是10ms调用一次按键检测，所以计数到50就是500ms，按键按下达到500ms就认为是长按键
{
key_time = 0xffff; // 防止重复进入次程序，在松开按键的时候，将key_time置零
}
}
if(key_State == 0 && Key_Trg == 0)
{
key_pressed_time = 0;
key_time = 0;
LED_Ctrl(0xF0,DISABLE);
}
}
三、按键检测单击与双击的核心代码
如上图，编号①表示第一次按键按下，编号②表示第二次按键按下。我们如果要检测按键的双击与单击，我们肯定就要知道两次按键之间的间隔时间，也就是t，表示第一次按键的上升沿（即松开的时刻）与第二次按键的下降沿（即按键按下的时刻）之间的时间，如果时间在指定的范围内，则判断为双击，否则超时判断为单击
// 按键状态读取函数
void Key_Read(void)
{
uint8_t key_Value = 0xF0;
key_Value |= GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0) | (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_8) << 1) | \
(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) << 2) | (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_2) << 3);
key_Value = key_Value ^ 0xff; // key1按下，key_state = 0x01,如果没有按键按下，则key_Value = 0
Key_Trg_Rising = (!key_Value) * (key_Value ^ key_State); // 检测按键的下降沿
Key_Trg_Falling = key_Value & (key_Value ^ key_State); // 检测按键的上降沿
// 情况1：key1按键第一次按下，此时key_State，Key_Trg = 0x01
// 情况2：key1按键持续按下，第二次扫描的时候，此时key_State = 0x01，Key_Trg = 0
// 情况3：如果没有按键按下，则key_Value = 0，Key_Trg = 0
// 由以上的分析可以看出，Key_Trg只有在按键的下降沿那一时刻有值。
key_State = key_Value;
// key_State即保存的是扫描过后的按键的值
}
// 按键扫描函数
void Key_Scan(void)
{
Key_Read(); // 读一次按键的状态
if(key1PressNumber == 1) // 检测到一次按键的上升沿，开始计时
{
key1Time += 10; // 由于按键程序是10ms扫描一次，所以这里加10ms
if(key1Time >= 150) // 如果超过1500ms，表示按键是单击，初始化双击检测
{
// begin
// 在这里添加按键单击的代码
LCD_DisplayStringLine(Line8,(unsigned char *)"SINGLE ");
// end
key1Time = 0;
key1PressNumber = 0;
}
}
if(Key_Trg_Rising == 0x01) // 按键的上升沿，即按键松开
{
if(key1PressNumber == 0) // 表示按键是第一次按键的上升沿
{
key1PressNumber = 1; // 做个标记
}
}
if(Key_Trg_Falling == 0x01) // 检测到按键的下降沿
{
LED_Ctrl(0x10,ENABLE);
if(key1PressNumber == 1) // 如果已经捕获到了一次按键的上升沿，并且现在还没有超时，那么这就是一个双击的动作
{
// begin
// （在这里添加双击需要处理的程序）
// end
LCD_DisplayStringLine(Line8,(unsigned char *)"DOUBLE ");
key1Time = 0;
key1PressNumber = 0; // 初始化按键双击相关的变量
}
}
else if(Key_Trg_Falling == 0x02)
{
LED_Ctrl(0x20,ENABLE);
}
else if(Key_Trg_Falling == 0x04)
{
LED_Ctrl(0x40,ENABLE);
}
else if(Key_Trg_Falling == 0x08)
{
LED_Ctrl(0x80,ENABLE);
}
if(key_State == 0x01)
{
key_pressed_time+=10;
if(key_time != 0xffff && ++key_time >= 50)
{
key_time = 0xffff; // 防止重复进入次程序，在松开按键的时候，将key_time置零
}
}
if(key_State == 0 && Key_Trg_Falling == 0) // 按键松开
{
key_pressed_time = 0;
key_time = 0;
LED_Ctrl(0xF0,DISABLE);
}
}