以下內(nèi)容源于朱有鵬嵌入式課程的學(xué)習(xí)，以及博客http://www.cnblogs.com/biaohc/p/6353954.html的學(xué)習(xí)整理，如有侵權(quán)，請(qǐng)告知?jiǎng)h除。

一、按鍵

1、按鍵的物理特性

• 按鈕沒(méi)有被按下時(shí)，內(nèi)部是斷開(kāi)的。
• 按鈕被按下時(shí)，內(nèi)部保持接通（閉合）狀態(tài)；如果放手，則由于彈簧作用，按鈕又被彈開(kāi)，內(nèi)部斷開(kāi)。
• 一般按鍵有4個(gè)引腳，分成2對(duì)：一對(duì)是常開(kāi)觸點(diǎn)（像上面描述的不按則斷開(kāi)，按下則閉合）；一對(duì)是常閉觸點(diǎn)（平時(shí)不按時(shí)是閉合的，按下后是斷開(kāi)的）。

2、按鍵的電學(xué)原理（結(jié)合原理圖分析）

（1）硬件接法： SW5：GPH0_2，SW6：GPH0_3，SW78910：GPH2_0123；

（2）按鍵的電路連接分析

• 按鈕沒(méi)有按下，則按鈕內(nèi)部斷開(kāi)，GPIO引腳處電壓為高電平；
• 按鈕被按下時(shí)，則按鈕內(nèi)部導(dǎo)通，外部VDD經(jīng)過(guò)電阻和按鈕連接到地，形成回路，此時(shí)GPIO引腳處電壓就變成了低電平。

（3）總結(jié)

• 按鍵的按下與彈開(kāi)，分別對(duì)應(yīng)GPIO的兩種電平狀態(tài)（按下則GPIO為低電平，彈開(kāi)則GPIO為高電平）。
• SoC內(nèi)部通過(guò)檢測(cè)這個(gè)GPIO的電平高低來(lái)判斷按鍵是否被按下，這個(gè)判斷結(jié)果即可作為SoC的輸入信號(hào)。

3、按鍵屬于輸入類(lèi)設(shè)備

按鍵一般用來(lái)做輸入設(shè)備（向SoC發(fā)送信息的設(shè)備，叫輸入設(shè)備），由人向SoC發(fā)送按鍵信號(hào)（按鍵信號(hào)有2種：按下信號(hào)和彈開(kāi)信號(hào)）。

• 有些設(shè)備是單純的輸入設(shè)備，譬如按鍵、觸摸屏等；
• 有些設(shè)備是單純的輸出設(shè)備，譬如LCD；
• 有些設(shè)備是既能輸入又能輸出的，叫輸入輸出設(shè)備（IO），譬如串口。

4、按鍵的2種處理方式

SoC處理按鍵有2種思路：輪詢(xún)方式和中斷方式。

• 輪詢(xún)方式：SoC每隔一段時(shí)間去讀取（按鍵所對(duì)應(yīng)的）GPIO的電平高低，以此獲得按鍵信息；缺點(diǎn)在于CPU要一直注意按鍵事件，會(huì)影響CPU做其他事情。
• 中斷方式：SoC事先設(shè)定好GPIO觸發(fā)的中斷所對(duì)應(yīng)的中斷處理程序ISR，當(dāng)按鍵按下或彈開(kāi)時(shí)會(huì)觸發(fā)GPIO對(duì)應(yīng)的外部中斷，導(dǎo)致ISR執(zhí)行，從而自動(dòng)處理按鍵信息。

二、輪詢(xún)方式處理按鍵

1、X210開(kāi)發(fā)板的按鍵接法

• 由原理圖可以看出：按下時(shí)是低電平，彈起時(shí)是高電平

2、按鍵對(duì)應(yīng)的GPIO模式設(shè)置

• 按鍵接到GPIO上，按鍵按下還是彈起，決定外部電路的接通與否，從而決定這個(gè)GPIO引腳的電壓是高還是低；
• 這個(gè)電壓可以作為這個(gè)GPIO引腳的輸入信號(hào)，此時(shí)GPIO配置為輸入模式，即可從SoC內(nèi)部讀取該引腳的電平為1還是0（1對(duì)應(yīng)高電平，0對(duì)應(yīng)低電平）。
• GPH0CON(0xE0200C00)，GPH0DAT(0xE0200C04)，GPH2CON(0xE0200C40)，GPH2DAT(0xE0200C44)。
• 在CON寄存器中將GPIO設(shè)置為input模式，然后讀取DAT寄存器：讀取到的相應(yīng)位的值為1表示外部是高電平，讀取到的位的值為0表明外部是低電平。
• GPH0CON的每4bit（GPH0CON[?]）控制GPH0的一個(gè)引腳（引腳？）的模式。

3、輪詢(xún)方式處理按鍵的程序流程

• 第一步，先初始化GPIO模式為input；
• 第二步，循環(huán)讀取GPIO的電平值，然后判斷有無(wú)按鍵按下；

4、輪詢(xún)方式檢測(cè)有無(wú)按鍵

/** s5pv210裸機(jī)實(shí)驗(yàn)* * key**/#define _REG_GPH0CON (*(volatile unsigned int *)0xE0200C00) #define _REG_GPH0DAT (*(volatile unsigned int *)0xE0200C04) #define _REG_GPH2CON (*(volatile unsigned int *)0xE0200C40) #define _REG_GPH2DAT (*(volatile unsigned int *)0xE0200C44)void led_blink(void); void led_off(void);void key_init(void) {//EINT2配置為輸入模式_REG_GPH0CON &= ~(0xFF<<8); //GPH2_0~GPH2_3置為輸入_REG_GPH2CON &= ~(0xFFFF<<0);}void key_polling(void) {key_init();while (1) { //由于通過(guò)_REG_GPH0CON設(shè)置GPH0_2這個(gè)引腳為輸入模式， //_REG_GPH0DAT這個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)的位就是對(duì)應(yīng)引腳的值if (!(_REG_GPH0DAT & (0x1<<2))) {led_blink();}if (!(_REG_GPH0DAT & (0x1<<3))) {led_blink();}if (!(_REG_GPH2DAT & (0x1<<0))) {led_blink();}if (!(_REG_GPH2DAT & (0x1<<1))) {led_blink();}if (!(_REG_GPH2DAT & (0x1<<2))) {led_blink();}if (!(_REG_GPH2DAT & (0x1<<3))) {led_blink();}}}

三、外部中斷

1、什么是外部中斷？數(shù)據(jù)手冊(cè)在哪里？

（1）SoC支持的中斷類(lèi)型中有一類(lèi)叫外部中斷。

• 內(nèi)部中斷，指中斷源來(lái)自于SoC內(nèi)部（一般是內(nèi)部外設(shè)），譬如串口、定時(shí)器等部件產(chǎn)生的中斷；
• 外部中斷是SoC外部的設(shè)備，通過(guò)外部中斷對(duì)應(yīng)的GPIO引腳產(chǎn)生的中斷。

（2）按鍵在SoC中就使用外部中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。

• 將按鍵電路接在外部中斷的GPIO上，然后將GPIO配置為外部中斷模式。
• 此時(shí)通過(guò)按按鍵改變按鍵電路的電壓高低，這個(gè)電壓高低會(huì)觸發(fā)GPIO對(duì)應(yīng)的外部中斷，通過(guò)引腳傳進(jìn)去給CPU處理。

2、電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)

• 外部中斷的觸發(fā)模式主要有2種：電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)。
• 電平觸發(fā)：電平觸發(fā)分為高電平觸發(fā)和低電平觸發(fā)。電平觸發(fā)的特點(diǎn)是，只要電平滿(mǎn)足條件就會(huì)不停觸發(fā)中斷。
• 邊沿觸發(fā)分為上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)和雙邊沿觸發(fā)三種。邊沿觸發(fā)不關(guān)心電平常規(guī)狀態(tài)，只關(guān)心電平變化的瞬間（邊沿觸發(fā)不關(guān)心電平本身是高還是低，只關(guān)心變化是從高到低還是從低到高的這個(gè)過(guò)程）。如果關(guān)注的是按鍵按下和彈起這兩個(gè)事件本身，那么應(yīng)該用邊沿觸發(fā)來(lái)處理按鍵；如果關(guān)心的是按鍵按下/彈起的那一段時(shí)間，那么應(yīng)該用電平觸發(fā)。

3、關(guān)鍵寄存器：CON、PEND、MASK

（1）外部中斷設(shè)置需要涉及到4個(gè)寄存器

• 接線(xiàn)引腳要設(shè)置為中斷模式；（通過(guò)對(duì)應(yīng)的GPIO控制寄存器，比如GPH0是通過(guò)GPH0CON寄存器控制的）
• 設(shè)置中斷觸發(fā)的方式；
• 中斷掩碼設(shè)置為使能中斷；
• 中斷掛起要設(shè)置為0，發(fā)生中斷以后，中斷處理函數(shù)要把中斷掛起為重新寫(xiě)為0；

（2）GPH0CON寄存器

• 接入中斷的引腳要設(shè)置為EXT_INT中斷模式；

（3）EXT_INT_0_CON寄存器

• 配置外部中斷的觸發(fā)方式。觸發(fā)方式就是說(shuō)外部電平怎么變化就能觸發(fā)中斷，也就是說(shuō)這個(gè)外部中斷產(chǎn)生的條件是什么。

（4）EXT_INT_0_PEND寄存器（中斷掛起寄存器）

• 每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)外部中斷，沒(méi)有中斷時(shí)值為0。
• 發(fā)生中斷后，硬件自動(dòng)將此寄存器中該中斷對(duì)應(yīng)的位置1，我們?nèi)ヌ幚硗赀@個(gè)中斷后應(yīng)該手工將該位置0。
• PEND寄存器的位相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)志，如果發(fā)生了中斷暫時(shí)忙來(lái)不及去處理時(shí)，這個(gè)位一直是1（這就是掛起），直到處理了此中斷才會(huì)手工清除（寫(xiě)代碼清除）這個(gè)掛起位，表示此中斷被處理了。

（5）EXT_INT_0_MASK寄存器

• 各個(gè)外部中斷的使能/禁止開(kāi)關(guān)。

• EXT_INT_0_MASK：中斷掩碼要設(shè)置為0。

4、中斷方式處理按鍵?

#define EXT_INT_0_CON 0xE0200E00 #define EXT_INT_2_CON 0xE0200E08 #define EXT_INT_0_PEND 0xE0200F40 #define EXT_INT_2_PEND 0xE0200F48 #define EXT_INT_0_MASK 0xE0200F00 #define EXT_INT_2_MASK 0xE0200F08#define _REG_EXT_INT_0_CON (*(volatile unsigned int *)EXT_INT_0_CON) #define _REG_EXT_INT_2_CON (*(volatile unsigned int *)EXT_INT_2_CON) #define _REG_EXT_INT_0_PEND (*(volatile unsigned int *)EXT_INT_0_PEND) #define _REG_EXT_INT_2_PEND (*(volatile unsigned int *)EXT_INT_2_PEND) #define _REG_EXT_INT_0_MASK (*(volatile unsigned int *)EXT_INT_0_MASK) #define _REG_EXT_INT_2_MASK (*(volatile unsigned int *)EXT_INT_2_MASK)//中斷方式初始化按鍵 void key_inter_init(void) {//ENIT2、ENIT3引腳設(shè)置為中斷模式_REG_GPH0CON |= (0xFF<<8);//ENIT16、ENIT17、ENIT18、ENIT19引腳設(shè)置為中斷模式_REG_GPH2CON |= (0xFFFF<<0);//設(shè)置ENIT2、ENIT3為下降沿觸發(fā)_REG_EXT_INT_0_CON &= ~(0xFF<<8);_REG_EXT_INT_0_CON |= ((0x2<<8) | (0x2<<12));//設(shè)置ENIT16、ENIT17、ENIT18、ENIT19為下降沿觸發(fā)_REG_EXT_INT_2_CON &= ~(0xFFFF<<0);_REG_EXT_INT_0_CON |= ((0x2<<0) | (0x2<<4) | (0x2<<8) | (0x2<<12));//使ENIT2、ENIT3能外部中斷；_REG_EXT_INT_0_MASK &= ~(0x3<<2);//使ENIT16、ENIT17、ENIT18、ENIT19能外部中斷；_REG_EXT_INT_2_MASK &= ~(0xF<<0);/* //清ENIT2、ENIT3中斷掛起_REG_EXT_INT_0_PEND |= (0x3<<2);//清ENIT16、ENIT17、ENIT18、ENIT19中斷掛起_REG_EXT_INT_2_PEND |= (0xF<<0);*/clean_int_pend(); }

?總結(jié)：

（1）由于按鍵的連接方式，知按鍵是連接到GPH0和GPH1的。

以GPH0為例，接了按鍵eint1、enit2。可以通過(guò)GPH0CON寄存器控制GPH0每個(gè)引腳的模式（輸出、輸入、中斷）。如果是中斷，可知eint1和eint2的中斷號(hào)分別為2,3，可以統(tǒng)一看做是中斷組號(hào)0下的中斷，因此是在ext_int_0_前綴的寄存器下繼續(xù)進(jìn)行觸發(fā)條件的設(shè)置（EXT_INT_0_CON寄存器），以及是否啟用中斷的設(shè)置（EXT_INT_0_MASK寄存器）。由于是中斷2,3，因此設(shè)置的是2,3中斷對(duì)應(yīng)的位（[]中為2,3的）。

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?

附：串口輸出和按鍵消抖

1、基于串口標(biāo)準(zhǔn)輸出的按鍵調(diào)試

• 以之前的串口stdio的工程為基礎(chǔ)來(lái)移植添加輪詢(xún)方式按鍵處理。
• 注意USB下載方式可能有錯(cuò)誤（有可能不下載，也有可能下載了執(zhí)行不對(duì)），解決方案是用SD卡啟動(dòng)來(lái)替代。

2、按鍵消抖

（1）按鍵這種物理器件本身會(huì)有抖動(dòng)信號(hào)

• 抖動(dòng)信號(hào)指的是在電平由高到低（也就是按鍵按下時(shí)）或者電平由低到高（也就是按鍵彈起時(shí)）過(guò)程中，電平的變化不是立刻變化，而是經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的不穩(wěn)定期才完成變化，在這個(gè)不穩(wěn)定期間電平可能會(huì)時(shí)高時(shí)低反復(fù)變化，這個(gè)不穩(wěn)定期就叫抖動(dòng)。
• 抖動(dòng)期內(nèi)獲取按鍵信息是不可靠的，要想辦法消抖。

（2）什么叫消抖？

• 消抖就是用硬件或者軟件方法來(lái)盡量減小抖動(dòng)期對(duì)按鍵獲取的影響。
• 第一是硬件消抖，消抖思路就是盡量減小抖動(dòng)時(shí)間，方法是通過(guò)硬件添加電容等元件來(lái)減小抖動(dòng)；
• 第二是軟件消抖，消抖思路是發(fā)現(xiàn)一次按鍵按下/彈起事件后，不立即處理按鍵，而是延時(shí)一段時(shí)間（一般10～20ms，這就是消抖時(shí)間）后再次獲取按鍵鍵值，如果此次獲取和上次一樣是按下/彈起，那就認(rèn)為真的按下/彈起了。
• 一般比較精密需要的時(shí)候，需要硬件消抖和軟件消抖一起配合。

總結(jié)

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