嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)之：按鍵驅(qū)動(dòng)程序?qū)嵗?/h1>

作者： 時(shí)間：2013-09-13 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/257107.htm

11.6按鍵驅(qū)動(dòng)程序實(shí)例

11.6.1按鍵工作原理

LED和蜂鳴器是最簡(jiǎn)單的GPIO的應(yīng)用，都不需要任何外部輸入或控制。按鍵同樣使用GPIO接口，但按鍵本身需要外部的輸入，即在驅(qū)動(dòng)程序中要處理外部中斷。按鍵硬件驅(qū)動(dòng)原理圖如圖11-7所示。在圖11-7的4×4矩陣按鍵（K1~K16）電路中，使用4個(gè)輸入/輸出端口（EINT0、EINT2、EINT11和EINT19）和4個(gè)輸出端口（KSCAN0~KSCAN3）。

圖11.7按鍵驅(qū)動(dòng)電路原理圖

按鍵驅(qū)動(dòng)電路使用的端口和對(duì)應(yīng)的寄存器如表11-18所示。

表11.18 按鍵電路的主要端口

管腳	端口	輸入/輸出		管腳	端口	輸入/輸出
KEYSCAN0	GPE11	輸出		EINT0	EINIT0/GPF0	輸入/輸出
KEYSCAN1	GPG6	輸出		EINT2	EINT2/GPF2	輸入/輸出
KEYSCAN2	GPE13	輸出		EINT11	EINT11/GPG3	輸入/輸出
KEYSCAN3	GPG2	輸出		EINT19	EINT19/GPG11	輸入/輸出

因?yàn)橥ǔＶ袛喽丝谑潜容^珍貴且有限的資源，所以在本電路設(shè)計(jì)中，16個(gè)按鍵復(fù)用了4個(gè)中斷線。那怎么樣才能及時(shí)而準(zhǔn)確地對(duì)矩陣按鍵進(jìn)行掃描呢？

某個(gè)中斷的產(chǎn)生表示，與它所對(duì)應(yīng)的矩陣行的4個(gè)按鍵中，至少有一個(gè)按鍵被按住了。因此可以通過(guò)查看產(chǎn)生了哪個(gè)中斷，來(lái)確定在矩陣的哪一行中發(fā)生了按鍵操作（按住或釋放）。例如，如果產(chǎn)生了外部2號(hào)線中斷（EINT2變?yōu)榈碗娖剑?，則表示K7、K8、K9和K15中至少有一個(gè)按鍵被按住了。這時(shí)候4個(gè)EINT端口應(yīng)該通過(guò)GPIO配置寄存器被設(shè)置為外部中斷端口，而且4個(gè)KSCAN端口的輸出必須為低電平。

在確定按鍵操作所在行的位置之后，我們還得查看按鍵操作所在列的位置。此時(shí)要使用KSCAN端口組，同時(shí)將4個(gè)EINT端口配置為通用輸入端口（而不是中斷端口）。在4個(gè)KSCAN端口中，輪流將其中某一個(gè)端口的輸出置為低電平，其他3個(gè)端口的輸出置為高電平。這樣逐列進(jìn)行掃描，直到按鍵所在列的KSCAN端口輸出為低電平，此時(shí)按鍵操作所在行的EINT管腳的輸入端口的值會(huì)變成低電平。例如，在確認(rèn)產(chǎn)生了外部2號(hào)中斷之后，進(jìn)行逐列掃描。若發(fā)現(xiàn)在KSCAN1為低電平時(shí)（其他端口輸出均為高電平），GPF2（EINT2管腳的輸入端口）變?yōu)榈碗娖?，則可以斷定按鍵K8被按住了。

以上的討論都是在按鍵的理想狀態(tài)下進(jìn)行的，但實(shí)際的按鍵動(dòng)作會(huì)在短時(shí)間（幾毫秒至幾十毫秒）內(nèi)產(chǎn)生信號(hào)抖動(dòng)。例如，當(dāng)按鍵被按下時(shí)，其動(dòng)作就像彈簧的若干次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將產(chǎn)生幾個(gè)脈沖信號(hào)。一次按鍵操作將會(huì)產(chǎn)生若干次按鍵中斷，從而會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象。因此驅(qū)動(dòng)程序中必須要解決去除抖動(dòng)所產(chǎn)生的毛刺信號(hào)的問(wèn)題。

11.6.2按鍵驅(qū)動(dòng)程序

首先按鍵設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義如下所示：

/*butt_drv.h*/

……

typedefstruct_st_key_info_matrix/*按鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)*/

{

unsignedcharkey_id;/*按鍵ID*/

unsignedintirq_no;/*對(duì)應(yīng)的中斷號(hào)*/

unsignedintirq_gpio_port;/*對(duì)應(yīng)的中斷線的輸入端口地址*/

unsignedintkscan_gpio_port;/*對(duì)應(yīng)的KSCAN端口地址*/

}st_key_info_matrix;

typedefstruct_st_key_buffer/*按鍵緩沖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)*/

{

unsignedlongjiffy[MAX_KEY_COUNT];/*按鍵時(shí)間,5s以前的銨鍵作廢*/

unsignedcharbuf[MAX_KEY_COUNT];/*按鍵緩沖區(qū)*/

unsignedinthead,tail;/*按鍵緩沖區(qū)頭和尾*/

}st_key_buffer;

……

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