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 = 0Key_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10msif(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              ");// endkey1Time = 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）// endLCD_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);}
}