裸奔之(4 x 4)键盘扫描

一、目标

1.按下key1,key2,key3,key4，分别点亮LED1,LED2,LED3,LED4.

2.按下其他键则将四盏灯同时点亮

二、目的

1.熟悉GPIO口的操作

2.熟悉键盘扫描程序编写

三、原理图

 

                                       4 x 4 键盘

 

                              4路LED灯

 

三、键盘扫描算法

1.用一个二维数组存放key值

 

 

2.将4x4的键盘看成4行和4列

第一行    :     EINT0

第二行    :     EINT2

第三行    :     EINT11

第四行    :     EINT19

第一列    :     KSCAN0

第二列    :     KSCAN1

第三列    :     KSCAN2

第四列    :     KSCAN3

3.算法思路

A.确定行

(1)四列的GPIO口全部输出低电平

(2)分别采集四行的GPIO口，如果一行采集到的电平是低电平，则这一行有按键按下

B.确定列

举例说明:

(1)假如，已经确定第4行有键按下

(2)将第1列输出低电平，其他列输出高电平，如果此时采集第四行，得到低电平，则确定按下的键是第一列上的键

即：（4，1）代表key1键按下。如果采集到的是高电平，则说明按下的键不在第一列。

依据这种思路，在分别将第2列输出低电平，其他列输出高电平。然后，在采集行.....

五、源码

1.启动代码(start.S)

.extern main

.text

.global _start

_start:

@关看门狗,不然cpu会不断重启

ldr r0,=0x53000000

mov r1,#0

str r1,[r0]

@设置栈指针(sp),为调用c语言准备栈空间

@注意，此时我们的实际物理内存并没有初始化

@此时,我们可用的内存只有s3c2410内部自带的片内4k SRAM

ldr sp,=4096

@ldr sp,=0x33000000

@跳到main函数

bl main

mainloop:

b  mainloop

2.Makefile

key.bin:start.S key.c

arm-none-linux-gnueabi-gcc -c start.S -o start.o

arm-none-linux-gnueabi-gcc -c key.c -o key.o

arm-none-linux-gnueabi-ld -Ttext 0x00000000 start.o key.o -o key_elf

#arm-none-linux-gnueabi-ld -Ttext 0x30008000 start.o key.o -o key_elf

arm-none-linux-gnueabi-objcopy -O binary -S key_elf key.bin

cp key.bin /tftpboot

clean:

rm -rf *.o key_elf key.bin

3.主程序

#include "s3c2410.h"

#define LOW_LEVEL 0
#define HIGH_LEVEL 1

#define SET_GPIO_OUTPUT(R,nbit,data) do{\
    R &= ~(0X1 << nbit);\
    R |= (data << nbit);\
}while(0)


#define SET_ROW_OUTPUT(LEV1,LEV2,LEV3,LEV4) do{\
    SET_GPIO_OUTPUT(ROW1_R_11,11,LEV1);\
    SET_GPIO_OUTPUT(ROW2_R_6,6,LEV2);\
    SET_GPIO_OUTPUT(ROW3_R_13,13,LEV3);\
    SET_GPIO_OUTPUT(ROW4_R_2,2,LEV4);\
}while(0)

#define LINE1_R_0    GPFDAT
#define LINE2_R_2     GPFDAT
#define LINE3_R_3     GPGDAT
#define LINE4_R_11     GPGDAT

#define ROW1_R_11     GPEDAT
#define ROW2_R_6     GPGDAT
#define ROW3_R_13     GPEDAT
#define ROW4_R_2     GPGDAT

#define LINE1 1
#define LINE2 2
#define LINE3 3
#define LINE4 4

//初始化
int led_init()
{
    //GPFCON -> [8:15]清零
    GPFCON &= ~(0xff << 8);
    //GPF4 GPF5 GPF6 GPF7设为输出模式
    GPFCON |= 0x55 << 8;
    //输出高低平，关闭四路LED灯
    GPFDAT |= 0xf << 4;

    return 0;
}

//点亮灯
int turn_on_light(int key)
{

    if(key <= 4)
        GPFDAT &= ~(0x1 << key + 3);
    else
        //打开所有的灯
        GPFDAT &= ~(0xf << 4);

    return 0;
}


//关闭灯
int turn_off_light(int key)
{

    if(key <= 4)
        GPFDAT |= (0x1 << key + 3);
    else
        //关闭所有的灯
        GPFDAT |= (0xf << 4);

    return 0;
}

//设GPIO为输入模式
int line_gpio_init()
{
    int a,b;

    //GPF0->input
    GPFCON &= ~(0x3 << 0);

    //GPF2->input
    GPFCON &= ~(0x3 << 4);

    //GPG3->input
    GPGCON &= ~(0x3 << 6);

    //GPG11->input
    GPGCON &= ~(0x3 << 22);

    return 0;
}


//设GPIO为输出模式
int row_gpio_init()
{
    //GPE11->output 0
    GPECON &= ~(0X3 << 22);
    GPECON |= (0x1 << 22);

    //GPG6->output 0
    GPGCON &= ~(0x3 << 12);
    GPGCON |= (0X1 << 12);

    //GPE13->output 0
    GPECON &= ~(0x3 << 26);
    GPECON |= (0x1 << 26);

    //GPG2->output 0
    GPGCON &= ~(0x3 << 4);
    GPGCON |= (0x1 << 4);

    return 0;
}


int read_line_value(int line)
{
    unsigned long data;

    switch(line)
    {
    case LINE1:
        //读寄存器
        data = LINE1_R_0;
        if(data & (1 << 0))
            return HIGH_LEVEL;
        else
            return LOW_LEVEL;

    case LINE2:
        data = LINE2_R_2;
        if(data & (1 << 2))
            return HIGH_LEVEL;
        else
            return LOW_LEVEL;

    case LINE3:
        data = LINE3_R_3;
        if(data & (1 << 3))
            return HIGH_LEVEL;
        else
            return LOW_LEVEL;

    case LINE4:
        data = LINE4_R_11;
        if(data & (1 << 11))
            return HIGH_LEVEL;
        else
            return LOW_LEVEL;
    }
}

int true_row_by_line(int line)
{

    SET_ROW_OUTPUT(0,1,1,1);
    if(read_line_value(line) == LOW_LEVEL)
        return 1;

    SET_ROW_OUTPUT(1,0,1,1);
    if(read_line_value(line) == LOW_LEVEL)
        return 2;

    SET_ROW_OUTPUT(1,1,0,1);
    if(read_line_value(line) == LOW_LEVEL)
        return 3;

    SET_ROW_OUTPUT(1,1,1,0);
    if(read_line_value(line) == LOW_LEVEL)
        return 4;
}

int scan_key()
{

    int x = -1,y = -1;
    int key_arry[4][4] = {

        {10    ,    11    ,    12    ,    16},

        {7    ,    8    ,    9    ,    15},

        {4    ,    5    ,    6    ,    14},

        {1    ,    2    ,    3    ,    13},
    };

    //将每一行的gpio口设为输入状态
    line_gpio_init();
    //将每一列的gpio口设为输出状态
    row_gpio_init();

    while(1)
    {
        //所有列的GPIO口输出低电平
        SET_ROW_OUTPUT(0,0,0,0);

        //第1行有键按下
        if(read_line_value(LINE1) == LOW_LEVEL)
        {

            x = 1;
            y = true_row_by_line(LINE1);

            turn_on_light(key_arry[x-1][y-1]);
            while(read_line_value(LINE1) == LOW_LEVEL);
            turn_off_light(key_arry[x-1][y-1]);
        }

        //第2行有键按下
        if(read_line_value(LINE2) == LOW_LEVEL)
        {
            x = 2;
            y = true_row_by_line(LINE2);

            turn_on_light(key_arry[x-1][y-1]);
            while(read_line_value(LINE2) == LOW_LEVEL);
            turn_off_light(key_arry[x-1][y-1]);
        }

        //第3行有键按下
        if(read_line_value(LINE3)== LOW_LEVEL)
        {

            x = 3;
            y = true_row_by_line(LINE3);

            turn_on_light(key_arry[x-1][y-1]);
            while(read_line_value(LINE3) == LOW_LEVEL);
            turn_off_light(key_arry[x-1][y-1]);
        }

        //第4行有键按下
        if(read_line_value(LINE4) == LOW_LEVEL)
        {

            x = 4;
            y = true_row_by_line(LINE4);

            turn_on_light(key_arry[x-1][y-1]);
            while(read_line_value(LINE4) == LOW_LEVEL);
            turn_off_light(key_arry[x-1][y-1]);
        }

    }


    return 0;
}

int main()
{
    led_init();

    line_gpio_init();

    row_gpio_init();

    scan_key();

    return 0;
}