關(guān)于藍(lán)橋杯單片機(jī)官方例程矩陣按鍵消抖原理解釋

項(xiàng)目場景：

芯片：IAP15F2K60S
藍(lán)橋杯原書41頁官方例程

問題描述

最開始我以為這款開發(fā)板有硬件消抖，對于下面這部分代碼一直當(dāng)作固定格式寫，最近回看，發(fā)現(xiàn)其中另有“玄機(jī)”。

......
  ucKey_Val = Key_Read();
  ucKey_Down = ucKey_Val & (ucKey_Old ^ ucKey_Val);
  ucKey_Old = ucKey_Val;
......

原因分析：

這里默認(rèn)大家看過并且會了 = = 之前的按鍵掃描例程了
眾所周知，“ ^ ” 符號在C語言中是按位取 “ 異或 ” 的意思，并且，“ & ” 符號是按位取 “ 與 ”的意思。

這段代碼的含義是獲取掃描后的案件值然后進(jìn)行消抖處理，我所截取的這一段代碼是只保留了單邊沿的。

詳解：

首先，對于后面的異或，其作用到了ucKey_Old和ucKey_Val，其中ucKey_Old是上一次掃描按鍵獲取的數(shù)值，包括獲取到0，而ucKey_Val是這一次掃描按鍵獲取的數(shù)值。如果二者不同，則會產(chǎn)生 “ 非零 ” 的結(jié)果，將代碼改成如下。

......
  ucKey_Val = Key_Read();
  ucKey_Down = (ucKey_Old ^ ucKey_Val);
  ucKey_Old = ucKey_Val;
  
  if(ucKey_Down)
  {
       ......
  }
......

只要本次接收與上一次接收的按鍵值不同，ucKey_Down就會存儲下“非零”的數(shù)值?；叵胍幌?，我們按鍵其實(shí)是有兩個沿的，一次下降沿，一次上升沿。
更具體地針對官方例程來說，如果我按下4按鍵，那么他檢測到的數(shù)值會出現(xiàn)兩段變化，一次是ucKey_Val 從0到4的變化，另一次是其從4到0 的變化。
這樣就會導(dǎo)致我的ucKey_Down在這兩次變化過后都會有一次 “ 非零 ” 數(shù)值的出現(xiàn)，所以反應(yīng)在我的輸出上，就會將后面緊隨的 if 代碼段執(zhí)行兩次，這說明我們的 " ^ " 取異或只實(shí)現(xiàn)了部分的消抖功能，還需要保留單邊沿，而非雙邊。

沒錯，我們的 “ & ” 取與符號就是實(shí)現(xiàn)的這個功能。我們分段討論下0–4–0這個連續(xù)變化。

首先是 0–4，這段變化中，
我的 ucKey_Old = 0x00, 我的 ucKey_Val = 0x04;
因?yàn)檫@是從0到4的不同數(shù)值的變化，所以后面的取異或符號運(yùn)算結(jié)束后一定是一個 “ 非零 ” 的量，并且結(jié)果一定是與 ucKey_Val 的數(shù)值相等！又加之與一個非零的 ucKey_Val 取與，那不就是 ucKey_Val 本身求與嘛?。?！這就使得 ucKey_Down 最后的結(jié)果為 “ 非零 ” 的 ucKey_Val本身！！!這樣解釋了為什么后面會有

    switch(ucKey_Down)
    {
       ......
    }

的出現(xiàn)，原來我們僅憑借ucKey_Down的數(shù)值就可以判斷我按下的是什么鍵。

-------------分隔符--------------

接下來是4–0這一段的變化，
我的 ucKey_Old = 0x40, 我的 ucKey_Val = 0x00;
之前說到如果是不同數(shù)值之間的變化必然會導(dǎo)致異或的結(jié)果為 “ 非零 ” 數(shù)值，所以這一段就很好明白了，我加上取與符號后，實(shí)現(xiàn)了ucKey_Val & “ 非零 ”，其中ucKey_Val為0，會將我的ucKey_Down，結(jié)果變成 0，這就實(shí)現(xiàn)了我取單邊沿的效果。

總結(jié)
異或 “ ^ ” 是用來消抖的，只有掃描到不同的數(shù)值之后我才會發(fā)生變化。
取余 “ & ”是用來保留單邊沿的，因?yàn)閱螁问褂?^" 時(shí)，笨蛋機(jī)器不能判斷是哪兩個數(shù)值之間的變化，究竟是0–4還是4–0呢？當(dāng)我加上 “ & ” 之后就可以消除一個沿。
PS：文中我們是以下降沿為例說明的，其實(shí)保留上升沿的話取個 “ ~ ” 就可以了，具體為啥，大家想想吧。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-401598.html

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