AVR单片机教程——按键动作

本文隶属于AVR单片机教程系列。

上一篇教程中我们学习了如何读取按键状态。而按键的动作，比如单击，至少需要两个状态才能判定，长按、双击的判定更加复杂。今天我们来学习如何使用库函数判断按键单击，以及其实现原理。

我们要实现的是：当一个按键被单击时，一个LED的状态改变（即亮变暗，暗变亮）；4个按键对应4个LED。利用库提供的 button_pressed 函数，很容易就能实现这个功能。

 #include <ee1/button.h>
 #include <ee1/led.h>
 #include <ee1/delay.h>

 int main()
 {
     led_init();
     button_init(PIN_0, PIN_1);
     while ()
     {
         for (uint8_t i = ; i != BUTTON_COUNT; ++i)
             if (button_pressed(i))
                 led_flip(i);
         delay();
     }
 }

在主循环中，程序对每个按键调用 button_pressed ，若返回真，则用 led_flip 将LED状态反转。

按键动作需要两个状态来判断，而函数在当下是无法从按键读取到以前的信息的，只能在本次调用时保存状态以供下次使用。自动变量保存的内容无法保留到下一次调用，可选的有全局变量与静态变量。由于此状态只被这一个函数使用，可以把它定义成静态变量。

button_pressed 函数可以判断4个按键的动作，每个按键需要一个 bool 变量，即一个bit的存储空间。为了节省空间，我使用了位操作，这里先不讲，把重心放在按键动作判断逻辑上。以下是判断一个按键动作的函数。

 bool pressed()
 {
     static bool status = true;
     bool pre = status;
     status = button_down(BUTTON_0);
     return !pre && status;
 }

静态变量 status 用于保存按键在上一次调用时的状态。函数体中，先用自动变量 pre 临时保存了 status ，然后将 status 更新为当前的状态。return 语句返回的是 !pre && status ，即仅当 pre 为假且 status 为真时返回 true 。其逻辑为，如果上一次按键没有被按下而这一次被按下，则按键被单击了。

想一想，为什么 status 的初值要设置成 true ？

另外，上面的代码开头处的蓝色 bool 特别醒目，因为博客园代码着色是按照C#的规则，bool 是其中一个关键字。但是应当注意，C语言中没有 bool 这个关键字，而是 _Bool ；bool 与 true 和 false 都在 <stdbool.h> 中定义。

我们还没有解释过第一段代码中的 delay() 。如果你把它去掉，你会发现判定经常出错，往往在抬起的时候被多判定了一次，在按得不是很用力时很不稳定。这是按键内部的机械结构决定的，当处于连通和不连通位置的交界处时，单片机检测到的电平会迅速跳变（按键的原理，以及单片机如何检测按键状态，将在几篇后介绍），而一段延时就可以让这些跳变的电平被 button_down 函数忽略。这里的40是根据经验选取的。其实把40换成10到100之间的数，手感基本没有差别。

然而，即使有这句延时，单击判定还是有出错的时候。如果不能允许这样的错误，就需要“消抖”上场了，我们以后再讲。

作业：给其中一个按键加上一个功能，让它控制其余按键是否启用。