多功能按键设计。利用一个I/O口，接一个按键，实现3功能操作：单击 + 双击 + 长按。

题目：多功能按键设计。利用一个I/O口，接一个按键，实现3功能操作：单击 + 双击 + 长按。  

============================================================================ 

用户基本操作定义： 

    1。短按操作：按键按下，按下时间<1s，属于一次短按操作 

    2。长按操作：按键按下，按下时间>1s，属于一次长按操作 

在正常0.5s内无按键操作为启始按键扫描条件下，扫描按键将产生以下3种按键事件： 

    1。长按事件：任何1次出现的长按操作都属于长按事件 

    2。单击事件：1次短按操作后，间隔0.5内没有短按操作 

    3。双击事件：2次短按操作间隔时间<0.5s，则2次短按操作为1次双击事件，且2次短按都取消 

特别操作情况定义： 

    1。短按操作和长按操作间隔<0.5s，以及，长按操作和短按操作间隔<0.5s，均不产生双击事件 

    2。连续n次（n为奇数）短按操作，且间隔均<0.5s，产生(n-1)/2次双击事件+1次单击事件 

    3。连续n次（n为偶数）短按操作，且间隔均<0.5s，产生n/2次双击事件 

对按键操作者的建议：     

    由于按键的多功能性质，建议操作者每次在单击/长按/双击按键事件发生后，隔0.5s后再进行下一次的按键操作。因为在特别操作情况下，程序是保证按定义进行判断和处理的，主要是怕操作者自己记不清楚导致操作失误。 

对软件设计者的要求： 

    1。应该全面进行分析，给出严格定义和判断条件，如上所示。如果自己都不清楚，你的设计出的系统就不稳定，不可靠。 

    2。在1的基础上，编写出符合要求的程序，并进行全面测试。 

/*============= 

低层按键（I/0）扫描函数，即低层按键设备驱动，只返回无键、短按和长按。具体双击不在此处判断。参考本人教材的例9-1，稍微有变化。教材中为连_发。 

===============*/ 

#define key_input    PIND.7    // 按键输入口 

#define N_key    0             //无键 

#define S_key    1             //单键 

#define D_key    2             //双键 

#define L_key    3             //长键 

#define key_state_0 0 

#define key_state_1 1 

#define key_state_2 2 

unsigned char key_driver(void) 

{ 

    static unsigned char key_state = key_state_0, key_time = 0; 

    unsigned char key_press, key_return = N_key; 

    key_press = key_input;                    // 读按键I/O电平 

    switch (key_state) 

    { 

      case key_state_0:                              // 按键初始态 

        if (!key_press) key_state = key_state_1;      // 键被按下，状态转换到按键消抖和确认状态 

        break; 

       

      case key_state_1:                      // 按键消抖与确认态 

        if (!key_press) 

        { 

             key_time = 0;                   //  

             key_state = key_state_2;   // 按键仍然处于按下，消抖完成，状态转换到按下键时间的计时状态，但返回的还是无键事件 

        } 

        else 

             key_state = key_state_0;   // 按键已抬起，转换到按键初始态。此处完成和实现软件消抖，其实按键的按下和释放都在此消抖的。 

        break; 

       

      case key_state_2: 

        if(key_press) 

        { 

             key_return = S_key;        // 此时按键释放，说明是产生一次短操作，回送S_key 

             key_state = key_state_0;   // 转换到按键初始态 

        } 

        else if (++key_time >= 100)     // 继续按下，计时加10ms（10ms为本函数循环执行间隔） 

        { 

             key_return = L_key;        // 按下时间>1000ms，此按键为长按操作，返回长键事件 

             key_state = key_state_3;   // 转换到等待按键释放状态 

        } 

        break; 

      case key_state_3:                 // 等待按键释放状态，此状态只返回无按键事件 

        if (key_press) key_state = key_state_0; //按键已释放，转换到按键初始态 

        break; 

    } 

    return key_return; 

} 

/*============= 

中间层按键处理函数，调用低层函数一次，处理双击事件的判断，返回上层正确的无键、单键、双键、长键4个按键事件。 

本函数由上层循环调用，间隔10ms 

===============*/ 

unsigned char key_read(void) 

{ 

    static unsigned char key_m = key_state_0, key_time_1 = 0; 

    unsigned char key_return = N_key,key_temp; 

     

    key_temp = key_driver(); 

     

    switch(key_m) 

    { 

        case key_state_0: 

            if (key_temp == S_key ) 

            { 

                 key_time_1 = 0;               // 第1次单击，不返回，到下个状态判断后面是否出现双击 

                 key_m = key_state_1; 

            } 

            else 

                 key_return = key_temp;        // 对于无键、长键，返回原事件 

            break; 

        case key_state_1: 

            if (key_temp == S_key)             // 又一次单击（间隔肯定<500ms） 

            { 

                 key_return = D_key;           // 返回双击键事件，回初始状态 

                 key_m = key_state_0; 

            } 

            else                                

            {                                  // 这里500ms内肯定读到的都是无键事件，因为长键>1000ms，在1s前低层返回的都是无键 

                 if(++key_time_1 >= 50) 

                 { 

                      key_return = S_key;      // 500ms内没有再次出现单键事件，返回上一次的单键事件 

                      key_m = key_state_0;     // 返回初始状态 

                 } 

            } 

             break; 

    }

    return key_return; 

}     

下面，根据程序分析按键事件的反映时间： 

1。对于长键，按下超过1s马上响应，反映最快 

2。对于双键，第2次按键释放后马上得到反映。 

3。对于单键，释放后延时拖后500ms才能响应，反映最慢。这个与需要判断后面是否有双击操作有关，只能这样。实际应用中，可以调整两次单击间隔时间定义，比如为300ms，这样单击的响应回快一点，单按键操作人员需要加快按键的操作过程。如果产品是针对老年人的，这个时间不易太短，因为年纪大的人，反映和动作都比较慢。 

   当然，上面两段可以合在一起。我这样做的目的，是为了可以方便的扩展为N击（当然，需要做修改）。可是最底层的就是最基本的操作处理短按和长按，不用改动的。至于双击，还是N击，在中间层处理。这就是程序设计中分层结构的优点。 

测试代码环境如下：  

interrupt [TIM0_COMP] void timer0_comp_isr(void)       // 定时器10ms中断服务 

{ 

       time_10ms_ok = 1; 

} 

main(viod)  

{  

    .........  

    while  

    {  

        if (time_10ms_ok)            //每10ms执行一次，  

        {  

             time_10ms_ok =0;  

             key = key_read();       //《====== 10ms一次调用按键中间层函数，根据返回键值，点亮不同的LED灯，全面测试按键操作是否正常  

             if (key == L_key)  

                 ........//点亮A_LED，关闭B_LED和C_LED  

             else if(key == D_key)  

                 ........//点亮B_LED，关闭A_LED和C_LED  

             else if(key == S_key)  

                 ........//点亮C_LED，关闭A_LED和B_LED  

         }  

     }  

}