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背景

        在我们所使用的电子设备中，信号输入输出设备尤其多，除了机械按键，触摸按键外，旋钮的使用尤其多，这也就需要我们学习和了解旋钮工作的基本原理。

旋钮基本波形

        下图是旋钮的基本波形。

        通过观察波形，我们会发现，其实使用软件判断旋钮状态，可以使用非常简单的实现方式，即使用一个脚的边沿触发，在触发时判断两个管脚之间的电平关系，即可判断出旋钮的选装方向。

        而在实际设计中，存在以下这几种情况：

• 部分旋钮使用全波逻辑，即每次旋钮旋转一格，示波器抓取的波形会出现一个完整的波形（两个管脚分别出现一次下降后上升的波形）

• 部分旋钮使用半波逻辑，即每次旋钮旋转一格，示波器抓取的波形会出现半个完整的波形（即若当前两个管脚电平都为低电平，则转动一格时两个脚都先后从低电平转向高电平；若当前两个管脚电平都为高电平，则转动一格时，两个脚的电平都先后从高电平转向低电平）

• 部分旋钮存在以下问题，旋转时某一相会出现波形丢失的情况（即转动一格时，某个脚的电平不会跟随变化）

        设计代码时，需要根据旋钮的具体情况设计合适的实现代码。

旋钮实现代码

        根据以上知识，出于旋钮逻辑实现理解的必要，以c类情况为例，设计如下代码：

#define ENCODE_PORT GPIO2
#define ENCODE_A_PIN 7U
#define ENCODE_B_PIN 9U

// 其中，lwrb_write为向应用发送旋钮旋转事件的入口
void GPIO2_GPIO_COMB_0_15_IRQHANDLER(void) {
  BaseType_t pxHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;
  msg_buffer send_data;
  static uint8_t firstKeyDetect;

  if (GPIO_GetPinsInterruptFlags(ENCODE_PORT) & (1U << ENCODE_A_PIN)) {
    /* clear the interrupt status */
    GPIO_PortClearInterruptFlags(ENCODE_PORT, 1U << ENCODE_A_PIN);
    /* Change state of switch. */

    if (GPIO_PinRead(ENCODE_PORT, ENCODE_A_PIN)) {  // Rising edge
      if (GPIO_PinRead(ENCODE_PORT, ENCODE_B_PIN) && (firstKeyDetect == ROTARY_LEFT)) {
        send_data.type = ROTARY_LEFT;
        lwrb_write(&msg, &send_data, sizeof(msg_buffer));
      } else if (!GPIO_PinRead(ENCODE_PORT, ENCODE_B_PIN) && (firstKeyDetect == ROTARY_RIGHT)) {
        send_data.type = ROTARY_RIGHT;
        lwrb_write(&msg, &send_data, sizeof(msg_buffer));
      }
    } else {  // Falling edge
      if (GPIO_PinRead(ENCODE_PORT, ENCODE_B_PIN)) {
        firstKeyDetect = ROTARY_RIGHT;
      } else {
        firstKeyDetect = ROTARY_LEFT;
      }
    }
  }

  SDK_ISR_EXIT_BARRIER;
}

        代码设计思路：由于所使用的旋钮B相概率性的丢失波形，由于该波形为无效波形，且丢失波形无规律，无法在丢失波形的情况下仍然向应用上报正确的旋转方向，因此代码层面仅能实现屏蔽该种波形的逻辑。由于该旋钮为全波旋钮，因此我在不丢波形的A相上注册GPIO边沿触发中断，在该脚下降沿中断时读取B相电平，此时记录估计的正反旋标记，之后在该脚上升沿中断时检测B相波形，同时检验是否丢失波形，若未丢失，则上报旋装状态消息。

验证效果

        最终的验证效果与预期一致，丢失波形时仅影响丢失波形那格信号（这一次消息不上报应用），其他时候波形与预期一致。

总结

        实际设计中，部分芯片硬件支持旋钮检测功能，但万变不离其踪，基本原理还是一样的，唯一的区别为中断消息少了一部分，对软件正常运行打断相对较少罢了。掌握了旋钮的基本原理，可以灵活选用不同的实现方式，在低消耗的情况下快速实现设计目标。