鍵盤輸入接口與狀態(tài)機(jī)編程
在前面的章節(jié)中，已經(jīng)詳細(xì)介紹了AVR單片機(jī)通用數(shù)字I/O口的特性以及應(yīng)用于輸出方式的基本使用方法，并給出了一些與中斷、定時計數(shù)器相結(jié)合的輸出控制應(yīng)用和應(yīng)用實(shí)例。本章將進(jìn)一步討論AVR通用I/O口用于按鍵和鍵盤輸入接口，以及基于狀態(tài)機(jī)的軟件設(shè)計思想和實(shí)現(xiàn)。
通用I/O數(shù)字輸入接口設(shè)計
假如把一個單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)比做一個人的話，那么單片機(jī)就相當(dāng)于人的心臟和大腦，而輸入接口就好似人的感官系統(tǒng)，用于獲取外部世界的變化、狀態(tài)等各種信息，并把這些信息輸送進(jìn)人的大腦。嵌入式系統(tǒng)的人機(jī)交互通道、前向通道、數(shù)據(jù)交換和通信通道的各種功能都是由單片機(jī)的輸入接口及相應(yīng)的外圍接口電路實(shí)現(xiàn)的。
對于一個電子系統(tǒng)來講，外部現(xiàn)實(shí)世界各種類型和形態(tài)的變化和狀態(tài)都需要一個變換器將其轉(zhuǎn)換成電信號，而且這個電信號有時還需要經(jīng)過處理，使其成為能被MCU容易識別和處理的數(shù)字邏輯信號，這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)常用的輸入接口通常都是數(shù)字接口（A/D接口，模擬比較器除外，他們屬于模擬輸入口，而是在芯片內(nèi)部將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的）。上述的所為“變換器”和“轉(zhuǎn)換處理”從專業(yè)的角度講就是“傳感器技術(shù)”和“信號調(diào)理電路”。因此，一個單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)人員要具備這些專業(yè)知識和技能，不僅要熟悉一些常用傳感器的特性和應(yīng)用，以及相關(guān)的信號調(diào)理、轉(zhuǎn)換、接口電路，還要跟蹤國際上新技術(shù)的發(fā)展，將新型傳感器器件和新型電路元器件應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計中。采用新型傳感器器件和新型電路元器件，可以大大提高嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的效率，簡化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計難度，縮短開發(fā)周期，提高系統(tǒng)的性能和可靠型。