这是站长初学单片机时写的最简单、最详细、效率最高的矩阵键盘扫描程序,只用了四条常用命令(MOV/送数、JB/高电平转移、JMP/直接转移、RET/子程序返回),保证初学者一看就懂!之所以称为最简单,是因为加上子程序返回指令(RET)一共只用了四条最常用的指令!本程序已经在本站电子实验板上验证通过,占用CPU时间少,效率高,被选作单片机的测试程序!(本站198元的单片机套件中还有一例子中采用了更新更简短的代码写成了另一个矩阵键盘扫描程序。)
矩阵按键扫描程序是一种节省IO口的方法,按键数目越多节省IO口就越可观,本程序的思路跟书上一样:先判断某一列(行)是否有按键按下,再判断该行(列)是那一只键按下。但是,在程序的写法上,站长采用了最简单的方法,使得程序效率最高。
本程序中,如果检测到某键按下了,就不再检测其它的按键,这完全能满足绝大多数需要,又能节省大量的CPU时间。另外,本人认为键盘用延时程序来消除抖动,完全是浪费时间。试想,如果不用中断执行(用中断执行需要更多的硬件资源)的方法来扫描键盘,每秒钟扫描20-100次,每次都要延时10-20MS的话,我们的单片机还有多少时间做正事呢？所以,很多人学会了单片机,最终确做不出产品(除非产品跟例子一样)。
其实,延时的这段时间,CPU可以做其它的事呀。所以,本键盘扫描程序的前面后面都可以加入少少代码,既可以达到完美的消抖动效果,又可以扩展其它的功能(例如按键封锁、按键长按等按键功能复用!)。注意:以上都是当时的看法,不过,现在还是很有用。
本键盘扫描子程序名叫key,每次要扫描时用call key调用即可。以下子程序内容: key:mov p0,#00001111b;上四位和下四位分别为行和列,所以送出高低电压检查有没有按键按下
jmp k10;跳到K10处开始扫描,这里可以改成其它条件转移指令来决定本次扫描是否要继续,例如减1为0转移或者位为1或0才转移,这主要用来增加功能,确认上一按键功能是否完成？是否相当于经过了延时？是否要封锁键盘？
goend:jmp kend;如果上面判断本次不执行键盘扫描程序,则立即转到程序尾部,不要浪费CPU的时间
k10:jb p0.0,k20;扫描正式开始,先检查列1四个键是否有键按下,如果没有,则跳到K20检查列2
k11:mov p0,#11101111b;列1有键按下时,P0.0变低,到底是那一个键按下？现在分别输出各行低电平
jb p0.0,k12;该行的键不按下时,p0.0为高电平,跳到到K12,检查其它的行
mov r1,#1;如果正好是这行的键按下,将寄存器R0写下1,表示1号键按下了
k12:mov p0,#11011111b
jb p0.0,k13
mov r1,#2;如果正好是这行的键按下,将寄存器R0写下2,表示2号键按下了
k13:mov p0,#10111111b
jb p0.0,k14
mov r1,#3;如果正好是这行的键按下,将寄存器R0写下3,表示3号键按下了
k14:mov p0,#01111111b
jb p0.0,kend;如果现在四个键都没有按下,可能按键松开或干扰,退出扫描(以后相同)
mov r1,#4如果正好是这行的键按下,将寄存器R0写下4,表示4号键按下了
jmp kend;已经找到按下的键,跳到结尾吧 k20:jb p0.1,k30;列2检查为高电平再检查列3、4
k21:mov p0,#11101111b;列2有健按下时,P0.0会变低,到底是那一行的键按下呢？分别输出行的低电平
jb p0.1,k22;该行的键不按下时p0.0为高电平,跳到到K22,检查另外三行
mov r1,#5;如果正好是这行的键按下,将寄存器R0写下5,表示5号键按下了(以后相同,不再重复了)
k22:mov p0,#11011111b
jb p0.1,k23
mov r1,#6
k23:mov p0,#10111111b
jb p0.1,k24
mov r1,#7
k24:mov p0,#01111111b
jb p0.1,kend
mov r1,#8
jmp kend;已经找到按下的键,跳到结尾吧(以后相同,不要重复了) k30:jb p0.2,k40
k31:mov p0,#11101111b
jb p0.2,k32
mov r1,#9
k32:mov p0,#11011111b
jb p0.2,k33
mov r1,#10
k33:mov p0,#10111111b
jb p0.2,k34
mov r1,#11
k34:mov p0,#01111111b
jb p0.2,kend
mov r1,#12
jmp kend k40:jb p0.3,kend
k41:mov p0,#11101111b
jb p0.3,k42
mov r1,#13
k42:mov p0,#11011111b
jb p0.3,k43
mov r1,#14
k43:mov p0,#10111111b
jb p0.3,k44
mov r1,#15
k44:mov p0,#01111111b
jb p0.3,kend
mov r1,#16
kend: ret 键盘扫描结束了,寄存器R1的值就直接表示了是那个键按下的,根据不同的键值去执行不同的程序,从而实现了十六个矩阵键盘扫描,同样原理,最多可以识别255个按键的矩阵扫描。
我们可以每次键盘扫描开始时检查R0的值是否为0,只有在为0才扫描键盘,不为0就证明刚刚扫描过键值,相应的按键工作还没有完成。但是必须记得,每个按键命令执行完成后,要给R0写上0,表示可以扫描键盘。
本键盘扫描程序的优点在于:不用专门的按键延时程序,提高了CPU效率,也不用中断来扫描键盘,节省了硬件资源。另外,本键盘扫描程序,每次扫描占用CPU时最短,不论有键按下或者无键按下都可以在很短的时间完成一次扫描。(2007年更新:其实占用CPU多少时间无关紧要,最要紧的就是能将CPU的时间合理的分配给每一个任务,当时是因为当时程序任务中采用了多字节数据的乘除运算,对CPU时间特别紧张才有这样的看法。)
还有,本程序只使用几条最常用的汇编命令,MOV/JB/JMP/RET,而这几条命令是最常用、最易懂、最好学的命令!有的键盘扫描程序还用与呀、或呀、移位呀、查表呀,我都还没有看懂。
当然,以上只是站长初学单片机的一点个人见解,欢迎广大单片机爱好者指正,希望大家将自己最认可的键盘扫描程序公布出来,让大家一起分享!最后,五一电子祝愿大家学习进步!工作顺利!
说明:本站数显FM无线发射板中虽然不是用矩阵扫描,但是按键消抖动原理和上面相同,按键功能复用原理也和上面相同,用起来感觉很好!在键盘的10MS延时过程中,CPU刚好可以去做几件事并在10MS左右做完。所以,产品中凡是要用到按键扫描的,都可以让CPU去做别的事情,键盘延时消抖动唯一的好处就是,程序写起来会方便一点。
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