Btn_State_Machine_Module

简介:

一直在做代码模块化的工作，分享一个自己写的按键扫描模块，欢迎大家试用。
本模块计划长期更新，本人能力有限，有错误之处欢迎指正交流，我将根据大家的反馈进行修改优化，提供更可靠的软件模块给大家。

更新说明
2016年6月15日： 本模块目前更新至V1.10，相比于采用switch状态机的V1.00版本，V1.10的状态机采用了状态转移表来实现，在增加状态数量和功能的前提下，不仅提高了执行效率，同时减少了10%的FLASH消耗。

说明：

本模块可灵活配置如下参数：

• 按键数量；
• 按键常开常闭类型（未按下时稳态值）；
• 按键检测使能/非能控制；
• 按键去抖时间；
• 按键长按识别时间；
• 每个按键独立的按键状态获取函数。

本模块可以为上层提供：

• 按键事件（瞬态）：

  • BTN_PRESSED_EVT 按键刚被短按；
  • BTN_LONG_PRESSED_EVT 按键刚被长按；
  • BTN_S_RELEASED_EVT 按键刚从短按状态下释放；
  • BTN_L_RELEASED_EVT 按键刚从长按状态下释放。

• 按键状态（稳态）：

  • BTN_IDLE_ST 按键处于空闲状态（未按下）；
  • BTN_PRESS_AFT_ST 按键处于短按状态；
  • BTN_HOLDING_ST 按键处于长按状态。

资源消耗参考：

M0+内核 + IAR 下 Low优化等级：

内容	区域	大小	说明
代码/只读数据	Flash	468字节	程序416字节 + 52字节的状态转移表
配置参数/状态/接口变量	RAM静态储存区	n*20 + 8字节	n为按键数量
临时变量/函数调用开销	RAM栈区域	40字节	无

使用方法：

1. 将Btn_SM_Module.c文件导入IDE工程，增加Btn_SM_Module.h和Btn_SM_Config.h的包含路径。
2. 修改Btn_SM_Config.h中MAX_BTN_CH的值为按键数量, 如需要为每个按键定义独立的“按键状态获取函数”，可在Btn_SM_Config.h定义 __BTN_SM_SPECIFIED_BTN_ST_FN
3. 编写系统时间获取函数，要求反馈系统ms时钟，类型为 uint16 (*)();
4. 编写按键状态获取函数，要求根据输入参数通道号反馈对应按键状态（逻辑1/0），类型为 uint8 (*)(uint8 u8Ch)。
5. 参考Btn_SM_Demo.c的代码，若需快速配置，可调用Btn_SM_Easy_Init()函数初始化模块；或参考Btn_SM_Easy_Init()函数，创建配置参数结构体实体并根据需求进行初始化配置（按键编号、去抖时间，长按时间，按键常态、是否使能按键、按键状态获取函数）和进行初始化工作。
6. 轮询Btn_Channel_Process()进行各个按键通道的状态，通过该函数输出参数确定按键返回事件及状态。
7. 通过Btn_Func_En_Dis()可在初始化之后屏蔽或启用按键功能。

设计思路

功能

除了带有一般按键的驱动功能，为了区别短时按下和长时按下，增加了长按识别的功能

状态机

V1.00版本代码采用了switch方式的状态机，是一种典型的状态机实现方式，形式简单，面向过程，易于理解； 其状态可以分为：

1. 按键空闲（按键未按下）；
2. 按键刚按下，但未去抖时间未结束，不能判定按键正式按下；
3. 按键确定按下，去抖时间结束，断定为有效按下（短按）；
4. 按键长按，在按键确定按下之后，保持超过了长按识别时间；
5. 按键长释放，按键从长按状态刚得到释放，但去抖时间未结束，不能判定按键正式释放；
6. 按键段释放，按键重短按状态刚得到释放，但去抖时间未结束，不能判断按键正式释放；

V1.10版本采用了状态转移表，先分析出当前状态下有哪些事件会造成状态迁移，然后在当前状态下罗列出可能的事件组合将会迁移至的各个状态。例如：在各个状态下，有两个事件会导致状态改变：1. 按键按下和释放的瞬间状态；2. 计时是否结束。则可能的组合就为:1.按下计时未结束；2.按下计时结束；3.释放计时未结束；4.释放计时结束。至此，我们只需要考虑清楚在某个当前状态下，发生这四种事件组合后因迁移的下一个状态即可。

模块化设计

• To be done...

代码优化

• To be done...