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s5pv210——按键 - biaohc - 博客园

一、按键的简介

1、按键的物理特性

按钮没有被按下时，内部是断开的。按钮被按下时，内部保持接通状态；放手后由于弹簧的作用，按钮又被弹开，内部断开。

一般按键有4个引脚，分成2对：一对是常开触点（像上面描述的不按则断开，按下则闭合）；一对是常闭触点（平时不按时是闭合的，按下后是断开的）。

2、按键的电学原理

按键的原理图如下。

从原理图可知：

（1）按键SW5接在引脚GPH0_2，按键SW6接在GPH0_3，按键SW7~SW10分别接在GPH2_0~GPH2_3.

（2）按钮没有按下时，按钮内部断开，GPIO 引脚处电压为高电平。按钮被按下时，按钮的内部导通，外部VDD经过电阻和按钮连接到地，形成回路，此时GPIO引脚处的电压就变为低电平。也就是说，按键的按下与弹开，分别对应GPIO的两种电平状态（按下则GPIO为低电平，弹开则GPIO为高电平）。SoC内部通过检测这个GPIO的电平高低，来判断按键是否被按下，这个判断结果即可作为SoC的输入信号。

3、按键属于输入类设备

向SoC发送信息的设备，叫输入设备。

有些设备是单纯的输入设备，比如按键、触摸屏等；有些设备是单纯的输出设备，比如LCD；有些设备既能输入又能输出，就叫做输入输出设备（IO），比如串口。

按键一般用作输入设备，由人向SoC发送按键信号：按下信号和弹开信号。

4、SoC处理按键的2种方式

这里所说的处理，是指SoC如何得知按键被按下，以及按下之后SoC要做什么事情。在接下里的代码中，轮询方式得知按键被按下后，SoC让led闪烁；中断方式得知按键被按下后，也可以在中断服务子程序中让led闪烁，不过没有完成这部分内容。

（1）轮询方式

SoC每隔一段时间去读取按键所对应的GPIO的电平高低，以此获得按键信息。

这种处理方式，使得CPU要一直注意按键事件，影响CPU做其他事情。

（2）中断方式

SoC预先设定好GPIO触发的中断所对应的中断处理程序ISR，当按键按下或弹开时会触发GPIO对应的外部中断，导致ISR执行，从而自动处理按键信息。

5、按键消抖

按键这种物理器件本身会有抖动信号。抖动信号指的是在电平由高到低（按键按下时）或者电平由低到高（按键弹起时）的过程中，电平的变化不是立刻变化，而是要经过一段非稳定期才完成变化，在这个不稳定期，电平可能会时高时低反复变化。

抖动期内获取按键信息是不可靠的，要想办法消抖。消抖就是用硬件或者软件方法来尽量减小抖动期对按键获取的影响。有硬件消抖和软件消抖两种消抖方式，一般比较精密需要的时候，需要硬件消抖和软件消抖一起配合。

（1）硬件消抖

消抖思路就是尽量减小抖动时间，方法是通过硬件添加电容等元件来减小抖动。

（2）软件消抖

消抖思路是发现一次按键按下/弹起事件后，不立即处理按键，而是延时一段时间（一般10～20ms，这就是消抖时间）后再次获取按键键值，如果此次获取的和上次一样，则认为按键的确被按下或者弹起了。

二、轮询方式处理按键

1、X210开发板的按键接法

由上面的原理图可以看出，按键按下时，对应的GPIO是低电平，弹起时是高电平。

2、按键对应的GPIO模式设置

因为SoC要读取按键对应的GPIO的电平，所以要将按键对应的GPIO设置为输入模式。因为按键对应的引脚分别为GPH0_2、GPH0_3、GPH2_0~GPH2_3，涉及到GPH0和GPH2这两个IO端口，所以要在端口控制寄存器GPH0CON、GPH2CON中（这两个寄存器的每4bit控制一个引脚），将GPH0_2、GPH0_3、GPH2_0~GPH2_3设置为input模式。

又因为按键对应的GPIO的电平值，存储在IO端口对应的DAT寄存器相应的位中，因此需要读取GPH0DAT、GPH2DAT这两个寄存器中对应的位的值。

即与按键操作相关的寄存器有：

（1）GPH0CON(0xE0200C00)，GPH2CON(0xE0200C40)

主要用来设置引脚的模式，比如输入模式、输出模式等等。

（2）GPH0DAT(0xE0200C04)，GPH2DAT(0xE0200C44)

这两个寄存器每个bit的0或1，代表所对应的引脚的电平值是0或者1。

GPH0这个IO端口有关的寄存器

GPH2这个IO端口有关的寄存器

3、轮询方式监测按键是否按下

第一步，先初始化GPIO模式为输入模式。

第二步，循环读取按键对应的GPIO的电平值，判断有无按键按下。

代码如下：

/**  轮询方式处理按键是否按下
*/#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);//这个函数用来表示有按键按下void key_init(void)
{//EINT2配置为输入模式_REG_GPH0CON &= ~(0xFF<<8);    //GPH2_0~GPH2_3置为输入_REG_GPH2CON &= ~(0xFFFF<<0);}void key_polling(void) 
{key_init();while (1) {//通过_REG_GPH0CON设置GPH0_2这个引脚为输入模式，//则_REG_GPH0DAT这个寄存器对应的位就是对应引脚的值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、中断方式处理按键

1、外部中断的概念

在轮询方式处理按键这部分内容中，讲到需要将按键对应的GPIO设置为输入模式。其实通过将按键对应的GPIO设置为中断模式，就可以利用中断的方式来处理按键。因为按键属于SoC外部的设备，它所触发的中断就叫做外部中断。相对的，如果中断源来自SoC内部外设，比如串口、定时器等部件产生的中断，则叫内部中断。

将按键对应的GPIO设置为中断模式后，如果通过按键改变按键对应的GPIO的电平，则会触发GPIO对应的外部中断。

2、外部中断的触发模式

外部中断的触发模式主要有2种：电平触发和边沿触发。

（1）电平触发

电平触发分为高电平触发、低电平触发。

电平触发的特点是，只要电平满足条件就会不停触发中断。

（2）边沿触发

边沿触发分为上升沿触发、下降沿触发、双边沿触发三种。

边沿触发不关心电平常规状态，只关心电平变化的瞬间，也就是说，边沿触发不关心电平本身是高还是低，只关心变化是从高到低还是从低到高的这个过程。如果关注的是按键按下和弹起这两个事件本身，那么应该用边沿触发来处理按键。

3、外部中断相关的寄存器

外部中断的设置，主要涉及以下4个方面的寄存器：

（1）设置GPIO引脚为外部中断模式：GPH0CON寄存器、GPH2CON寄存器

通过（与按键对应的GPIO所在的IO端口的）IO端口控制寄存器，将按键所对应的GPIO设置为外部中断模式。比如通过将GPH0CON寄存器的GPH0CON[2]、GPH0CON[3]设置为“1111”，从而将按键对应的GPIO引脚GPH0_2、GPH0_3设置为中断模式。

（2）设置中断触发的方式：EXT_INT_0_CON寄存器

触发方式是指外部电平怎么变化就能触发中断，也就是说这个外部中断产生的条件是什么。

（3）设置是否使能（或者说开启）中断：EXT_INT_0_MASK寄存器

这个寄存器的低8位，用来设置是否开启各个外部中断。

（4）设置中断挂起：EXT_INT_0_PEND寄存器

这个寄存器的每一位对应着一个外部中断，如果没有发生外部中断，这个寄存器对应的位的值就为0。如果发生中断，硬件会自动地将这个寄存器中对应的位设为1。如果发生了中断而暂时来不及处理时，这个位就一直是1（这就是挂起的含义）。当处理完这个中断后，我们应该手动地（写代码）将这个位设置为0，表示这个中断被处理了。

4、中断方式处理按键 

代码如下：

#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)//中断方式初始化按键
void key_inter_init(void)
{//ENIT2、ENIT3引脚设置为中断模式_REG_GPH0CON |= (0xFF<<8);//ENIT16、ENIT17、ENIT18、ENIT19引脚设置为中断模式_REG_GPH2CON |= (0xFFFF<<0);//设置ENIT2、ENIT3为下降沿触发_REG_EXT_INT_0_CON &= ~(0xFF<<8);_REG_EXT_INT_0_CON |= ((0x2<<8) | (0x2<<12));//设置ENIT16、ENIT17、ENIT18、ENIT19为下降沿触发_REG_EXT_INT_2_CON &= ~(0xFFFF<<0);_REG_EXT_INT_2_CON |= ((0x2<<0) | (0x2<<4) | (0x2<<8) | (0x2<<12));//使ENIT2、ENIT3能外部中断；_REG_EXT_INT_0_MASK &= ~(0x3<<2);//使ENIT16、ENIT17、ENIT18、ENIT19能外部中断；_REG_EXT_INT_2_MASK &= ~(0xF<<0);/*    //清ENIT2、ENIT3中断挂起_REG_EXT_INT_0_PEND |= (0x3<<2);//清ENIT16、ENIT17、ENIT18、ENIT19中断挂起_REG_EXT_INT_2_PEND |= (0xF<<0);*/clean_int_pend();
}