单片机独立按键和矩阵键盘概念及原理单片机独立按键和矩阵键盘概念及原理
一、基本知识 1.按键分类与输入原理 按键按照结构原理科分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、
导电橡胶式开关灯;另一类是无触点式开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。前者造价低，后者寿命长。目
前，微机系统中最常见的是触点式开关按键。 在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的
复位功能外，其他按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。当所设置的功能键或数字键按下时，计
算机应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入时与软件结构密切相关的过程。 对于一组键或一个键
盘，总有一个接口电路与CPU相连。CPU可以采用查询或中断方式了解有无将按键输入，并检查是哪一个按键
按下，将该键号送人累加器，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完成后再返回主程序。 2.按键
结构与特点 微机键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能式把机械上的通断转换为电气上的逻辑关系。
也就是说，它能提供标准的TTL逻辑电平，以便于通用数字系统的逻辑电平相容。机械式按键再按下或释放时，
由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定的时间触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。其抖动过程如下图1
所
一、基本知识
1.按键分类与输入原理
按键按照结构原理科分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关灯;另一类是无触点式开关按键，如
电气式按键，磁感应按键等。前者造价低，后者寿命长。目前，微机系统中最常见的是触点式开关按键。
在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其他按键都是以开关状态来设置控制功能或输入
数据的。当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入时与软件结构密切相关
的过程。
对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与CPU相连。CPU可以采用查询或中断方式了解有无将按键输入，并检查是哪一
个按键按下，将该键号送人累加器，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完成后再返回主程序。
2.按键结构与特点
微机键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能式把机械上的通断转换为电气上的逻辑关系。也就是说，它能提供标准的
TTL逻辑电平，以便于通用数字系统的逻辑电平相容。机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一
定的时间触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。其抖动过程如下图1所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为
5-10ms。在触点抖动期间检测按键的通与断，可能导致判断出错，即按键一次按下或释放错误的被认为是多次操作，这种情
况是不允许出现的。为了克服你、按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取消抖措施。按键较少时，可采用硬件消抖;按
键较多式，采用软件消抖。
图1 按键触点机械抖动
(1)按键编码
一组按键或键盘都要通过I/O口线查询按键的开关状态。根据键盘结构的不同，采用不同的编码。无论有无编码，以及采用什
么编码，最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值，以实现按键功能程序的跳转。
(2)键盘程序
一个完整的键盘控制程序应具备以下功能：
a.检测有无按键按下，并采取硬件或软件措施消抖。
b.有可靠的逻辑处理办法。每次只处理一个按键，期间对任何按键的操作对系统不产生影响，且无论一次按键时间有多长，系
统仅执行一次按键功能程序。
c.准确输出按键值(或键号)，以满足跳转指令要求。
3.独立按键与矩阵键盘
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