矩阵按键扫描

I/O操作：复位时各引脚为高阻态（tri-state）,即使此时没有时钟在运行。

 

1.    引脚配置为输入时DDxn=0，若PORTxn 为"1“，上拉电阻将使能。 
       引脚配置为输出时DDxn=1，若PORTxn 为"1“，引脚输出高电平("1“)，否则输出低电平(“0“)。

 

2.    在( 高阻态) 三态({DDxn, PORTxn} = 0b00) 输出高电平({DDxn, PORTxn} = 0b11) 两种状态之间进行切换时，上拉电阻使能({DDxn, PORTxn} = 0b01) 或输出低电平({DDxn,PORTxn} = 0b10) 这两种模式必然会有一个发生。（必有一种发生，是因为两个寄存器修改会有先后顺序，所以应当根据实际情况选一种合适的顺序）

 

3.     上拉电阻使能是完全可以接受的，因为高阻环境不在意是强高电平输出还是上拉输出。如果使用情况不是这样子，可以通过置位SFIOR 寄存器的PUD 来禁止所有端口的上拉电阻。

 

4      在上拉输入({DDxn,PORTxn} = 0b01) 和输出低电平({DDxn,PORTxn} = 0b10) 之间切换也有同样的问题。用户必须选择
 
高阻态({DDxn,PORTxn} = 0b00) 或输出高电平({DDxn, PORTxn} = 0b11) 作为中间步骤。
 

在按键扫描时：端口Px在读取PINxn前，应先将PORTxn置位，否则若在PORTxn=0的情况下，管脚位高阻态(0,0)，PINxn寄存器的值将一直为0.
 
下面是一段扫描程序：  (注意上面4点的应用)

/*-----------------------------------------------------------------------------------*/

//KEYA : PA0-PA3              KEYD : PB0-PB3       A/D组成矩阵扫描

// 操作 "X|=0x0F” 是要先将寄存器X的值读出到一个临时寄存器，或操作（将1对应位 置位），然后写回到寄存器X。以上操作经测试不会有问题，读出时也不会出错。    同理，与操作是将0对应位 清0.

 

int keyA,keyB;

keyA = keyB =0xFF;

 

//(DDRnx,PORTnx)=(0,0);

//若DDRA(0-3) = 0,则是从 操作前状态(0,x)->(0,1)->(0,1)   若DDRA(0-3) = 1  则是从(1,x)->(1,1)->(0,1)  

KEYA_IO_OUTPUT |= 0x0F;               //PORT  PA0-PA3      1  需要先上拉电阻，这样输入时才能有电流输出，pinA值才会正确  

KEYA_IO_DIR &|0xF0;                       //DDR    PA0-PA3      0  输入

 

//若DDRB(0-3) = 0,则是从(0,x)->(0,0)->(1,0)    若DDRB(0-3) = 1 则是从(1,x)->(1,0)->(1,0)

KEYD_IO_OUTPUT &=0xF0;                //PORT  PB0-PB3     0  

KEYD_IO_DIR |= 0x0F;                      //DDR    PB0-PB3      1  输出

 

__bulidin_avr_delay_cycles(2);         //Emits a sequence of instuctions causing the CPU to spend (_n) cycles on it.

keyA = (KEYA_IO_IN<<4)&0xF0;       //PIN    PA0-PA3     读   （左移4位是为了后面和PINB读的值'或'时方便）

 

上面的程序完成从PB0-3输出低电平 PA0-3 输入。

 

 

Q：PORTxn = 1 一定要在DDRxn=0前 
A：是的，原因见上面第2条。
 
Q：PORTxn = 0 一定要在DDRxn=1前 
A: 是的，原因见上面第4条。

 

Q：对只读寄存器PINxn 写入逻辑"1“ 将造成数据寄存器(PROTxn)数据发生"0“ 与“1“ 的交替变化？ 
A：没有在开发板上看到有寄存器的值发生变化。

 

Q: avrgcc中buildin的延时函数：     __builtin_avr_delay_cycles(const int _n);    

A: 延迟时间为：Emits a sequence of instuctions causing the CPU to spend (_n) cycles on it.
 
*注：avr提供的函数_delay_ms（double __ms） _delay_us（double __us）都不能用，编译时报错，__builtin_avr_delay_cycles需要一个const  int参数。

 

 

Q：avrgcc中提供了另一个延时函数：
 
void    _delay_loop_1(uint8_t __count)
 {
     __asm__ volatile (        //具体汇编含义 见  AT&T汇编语言格式
         "1: dec %0" "/n/t"   
        "brne 1b"
         : "=r" (__count)
         : "0" (__count)
     );
 }

 

 

Q:什么是高阻三态？ 
A:      高阻态这是一个数字电路里常见的术语，指的是电路的一种输出状态，既不是高电平也不是低电平，如果高阻态再输入下一级电路的话，对下级电路无任何影响，和没接一样，如果用万用表测的话有可能是高电平也有可能是低电平，随它后面接的东西定。
 
     高阻态的实质： 　　电路分析时高阻态可做开路理解。你可以把它看作输出（输入）电阻非常大。他的极限可以认为悬空。也就是说理论上高阻态不是悬空，它是对地或对电源电阻极大的状态。而实际应用上与引脚的悬空几乎是一样的。 　　
 
     高阻态的意义： 　　当门电路的输出上拉管导通而下拉管截止时,输出为高电平;反之就是低电平;如上拉管和下拉管都截止时,输出端就相当于浮空（没有电流流动）,其电平随外部电平高低而定,即该门电路放弃对输出端电路的控制 。 　　
 
     典型应用： 　　
 
    1、 在总线连接的结构上。总线上挂有多个设备，设备于总线以高阻的形式连接。这样在设备不占用总线时自动释放总线，以方便其他设备获得总线的使用权。　 　　
 
    2、 大部分单片机I/O使用时都可以设置为高阻输入，如凌阳，AVR等等。高阻输入可以认为输入电阻是无穷大的，认为I/O对前级影响极小，而且不产生电流（不衰减），而且在一定程度上也增加了芯片的抗电压冲击能力。 　　
 
     高阻态常用表示方法 　　高阻态常用字母 Z 表示