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我先做个抛砖引玉吧，

我的做法是先用定时器做了个时间轮询机制，设定好各个功能子模块的访问时间，以便满足个别功能的实时性要求，又可作为长计时需要。

然后，设计各个功能模块的硬件初始化和输入检测及输出驱动功能。

大概就是分这么两层，如果不考虑代码空间和执行速度的话，还可以再次增加上层协议模块等等。

　　解答:

　　问题的提出

　　单片机学习板一般为了简单起见，将按键分配的很好，例如整个 4*4 的

　　键盘矩阵分配到 P1 口上面，8 条控制线，刚好。这样的话程序也非常好写。

　　只需要简单的

　　KEY_DAT = P1;

　　端口的数据就读进来了。

　　诚然，现实中没有这么好的事情。在实际的项目应用当中，单片机引脚

　　的复用相当厉害，这跟那些所谓的单片机学习板就有很大的差别了。

　　另外一个原因，一般设计来说，是“软件配合硬件”的设计流程，简单

　　点说就是，先确定好硬件原理图，硬件布线，最后才是软件的开发，因为硬

　　件修改起来比较麻烦，相对来说软件修改的时候比较好改。这个就是中国传

　　统的阴阳平衡哲学原理。硬件设计和软件设计本来就是鱼和熊掌的关系，两

　　者不可兼得。方便了硬件设计，很可能给写软件带来很大的麻烦。反过来说，

　　方便了软件设计，硬件设计也会相当的麻烦。如果硬件设计和软件设计同时

　　方便了，那只有两种可能，一是这个设计方案非常简单，二是设计师已经达

　　到了一个非常高的境界。我们不考虑那么多情况，单纯从常用的实际应用的

　　角度来看问题。

　　硬件为了布线的方便，很多时候会可能将 IO 口分配到不同的端口上面，

　　例如上面说的 4*4 键盘，8 根线分别分配到 P0 P1 P2 P3 上面去了。那么，

　　开发板的那些扫描键盘程序可以去见鬼了。怎么扫按键?我想起了我刚开始

　　学习的时候，分成 3 段非常相似的程序，一个一个按键的扫描的经历......

　　或许有人不甘心，“那些东西我花了很长时间学习的，也用的好好的，

　　怎么能说一句不用就不用?”虽然有点残忍，但是我还是想说“兄弟，接受

　　现实吧，现实是残酷的......”

　　不过，人区别于低等动物的差别，是人会创造，在碰到困难的时候会想

　　办法解决，于是我们开始了沉思......

　　最后我们引入初中数学学的“映射”的概念来解决问题。基本思想就是，

　　将不同端口的按键映射到相同端口上面。

　　这样按键扫描程序就分成 3 个层次了。

　　1)最底层的是硬件层，完成端口扫描，20ms 延时消抖，将端口的数据映

　　射到一个 KEY_DAT 寄存器上面，KEY_DAT 作为对上层驱动层的一个接口。

　　2)中间的一层是驱动层，驱动层只对 KEY_DAT 寄存器的数值进行操作。

　　简单点说，我们无论底层的硬件是怎么接线的，在驱动层都不需要关心，只

　　需要关心 KEY_DAT 这个寄存器的数值是什么就可以了。这样出来的间接效

　　果就是“屏蔽了底层硬件的差异”，所以驱动层写的程序就可以通用了。

　　驱动层的另外一个功能是为了上层提供消息接口。我们用了类似 window

　　程序的消息的概念。这里可以提供一些按键消息，例如：按下消息，松开消

　　息，长按键消息，长按键的时候的步进消息，等等。

　　3)应用层。这里就是根据项目的不同分别写按键功能程序，属于最上层

　　的程序。它使用的是驱动层提供的消息接口。在应用层写程序的思想就是，

　　我不管下层是怎么工作的，我只关心按键消息。有按键消息来的时候我就执

　　行功能，没有消息来的时候，我就什么也不做。

　　下面用一个简单的常用的例子，说明我们这个设计思想的用法。

　　秒表调整时间的时候，要求按着某个按键不放，时间能连续的向上增加。

　　这个东西很实用，实际的家电中用途很广泛。

　　在看下面的东西之前，大家可以想一下，这东西难吗?相信大家都会很

　　响亮的回答，“不难!!”，然而我再问：“这东西麻烦吗?”我相信很多人肯定

　　会说“很麻烦!!” 这不禁让我想起开始学单片机的时候写这种按键的那程

　　序，乱七八糟的结构。如果不相信的话，可以自己用 51 写一下哦，那样就

　　更加能体会本文说的分层结构的优越性。

　　项目要求：

　　两个按键，分别分配在 P10 和 P20，分别是“加”“减”按键，要求长

　　按键的时候实现连续加和连续减的功能。

　　实战：

　　假设：

　　按键上拉，没有按键的时候高电平，有按键的时候低电平，另外，为了

　　突出问题，这里没有将延时消抖的程序写上去，在实际项目中应该加上。C

　　语言函数参数的传递多种多样，这里作为例子，用了最简单的全局变量来传

　　递参数，当然你也可以用 unsigned char ReadPort(void) 返回一个读键结

　　果，甚至还可以 void ReadPort(unsigned char *pt) 用一个指针变量传递

　　地址而达到直接修改变量的目的。方法是多种多样的，这个决定于每个人的

　　程序风格。

　　1)开始写硬件层程序，完成映射

　　#define KYE_MIN 0X01

　　#define KEY_PLUS 0X01

　　unsigned char KeyDat;

　　void ReadPort(void)

　　{

　　if (P1 & KEY_PLUS == 0 ){

　　KeyDat |= 0x01 ;

　　}

　　if (P2 & KEY_MIN == 0 ){

　　KeyDat |= 0x02 ;

　　}

　　}

　　C 语言应该很容易看懂吧?如果 KEY_PLUS 按下，P10 口读到低电平，则

　　P1 & KEY_PLUS 的结果为 0 ，满足 if 的条件，进入 KeyDat |= 0x01 是将

　　KeyDat 的 bit0 置一，也就是说，将 KEY_PLUS 映射到 KeyDat 的 bit0

　　KEY_MIN 是同样的道理映射到 KeyDat 的 bit1

　　如果 KeyDat 的 bit0 为 1 ，则说明 KEY_PLUS 按下，反则亦然。

　　不需要想的很神秘，映射就是这么一回事。如果还有其他按键的话，用

　　同样办法，将他们全部映射到 KeyDat 上面。

　　2)驱动层程序编写

　　如果将 KeyDat 想象成 P1 口，那么这个跟学习板那标准的扫描程序不

　　就是一样了吗?对的，这个就是底层映射的目的了。

　　3)应用层程序编写

　　根据消息

　　硬件层是必须分离出来，然而驱动层和应用层的要求就不那么严格了，

　　事实上一些简单的项目没有必要将这两层分离开来，根据实际应用灵活应对

　　就可以了。其实这样写程序是很方便移植的，根据板子的不同而适当的修改

　　一下硬件层那个 ReadPort 函数就完成了，驱动层和应用层很多代码可以不

　　经过修改直接用，很能提高开发效率的。当然这个按键程序会存在一定的问

　　题，特别是遇到常闭按键和点触按键的混合使用的场合。这个留给大家自己

　　去想了，反正问题总是能找到解决办法的，尽管方法有好有坏。