自学AVR单片机十三（独立按键输入的判断）

iii

前面我们学习了蜂鸣器，流水灯，数码管显示这些实验，仔细分析一下，我们会发现这几个实验全部是通过控制单片机的I/O端口输出高低电平来实现的。也就是说这几个实验实际上都是讲的单片机I/O口的输出控制功能。
      我们已经说过，单片机的主要功能就是通过I/O口判断和控制外围电路的状态，其中控制外围电路用到的是I/O口的输出功能。而判断外部电路状态用的是I/O口的输入功能。
     今天我们就来学习一下单片机I/O口的输入功能。


一、电路实现

按键其实就是开关，单片机通过读取单片机输入引脚的状态来判断按键的闭合状态，然后根据按键状态控制单片机程序的运行状态。
         单片机对按键状态的判断经过以下三个步骤：
        一次按键事件一般包括：按键按下，按键确认,按键释放三个阶段。
        1、按键按下的判断：将连接按键的单片机的I/O口设置为输入口，判断该端口的电平状态（判断按键是处在闭合还是断开状态）；
        2、按键确认的判断：当检测到按键处于闭合状态时，进行按键真正按下的确认，一般要经过按键消除抖动的处理（按键消抖处理可以采用硬件和软件两种方法，一般采用软件的方法）；
       3、按键释放判：确认按键被按下后，还需要继续检测按键是否被释放，只有当按键被释放后，才能算是发生了一次完整的按键事件。
      在涉及到按键复用，一键多功能等情况的时候，按键释放的判断要复杂很多。
     一般情况下，在进行按键实例学习的时候，可以忽略按键释放判断这一步骤。
     关于按键消抖的两种处理方法：硬件处理、软件处理，在许多资料中都有详细的描述，我们可以翻阅相关资料查询。
       一个比较简单的硬件按键消抖电路是增加一个RC积分电路，其电路原理图与我们学习板上的单片机复位电路一致。
      软件消抖就是在程序中当检测到按键按下后，添加一定的延时（10-20ms），然后再次判断该按键是否依旧处于按下状态，如果依旧检测到按键被按下，则可以确认按键按下事件的发生，否则判断为干扰脉冲，不再进行按键按下的处理。

           在本实例中，我们进行4个按键状态的判断，在上面的电路图中，四个按键分别连接单片机的PD0、PD1、PD2、PD3四个端口，从图中可以看出，在按键没有被按下的时候，4个按键连接的I/O端口的电平通过上拉电阻被固定在vcc，即高电平状态，当按键被按下后，I/O口被拉到GND上，即便为低电平。所以在本实例中一个完整按键事件中I/O口的电平状态变化为（以PD0端口为例）：

PD0端口的电平为高电平(按键没有按下）PD0端口的电平变为低电平（按键被按下）延时20ms后，PD0端口电平依旧为低电平（确认按键按下）PD0端口电平变为高电平（按键释放，一次完整的按键事件完成）。