STM32

50us内扫描74个按键的问题

2019-12-11 18:17发布

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本帖最后由 eagle_avr 于 2019-7-26 14:39 编辑

最近有个需求：检测琴键的按键速度。一个琴键有两个轻触开关，检测这两个轻触开关的时差就能实现按键速度。

用GD32F350CPU，50us定时扫描键盘，把按下的按键对应的速度通过USB发出去，裸机代码只做这两件事情。

实际测试扫描键盘的时间不到40us，现在的问题是：当同时按下全部的按键时，有时会扫描不到部分按键。同时按下的按键数比较少时，就不会发生上述问题。

代码如下：

  1. void Scan_MatrixKB ( void )
  2. {
  3.         uint8 idx,temp;
  4.         uint8 i=0,shift_num=0;
  5.         uint64 Row_data=0;
  6.        
  7.         FrontKeyStu = BackKeyStu = 0;
  8.        
  9.         // Back依次输出低电平,读取Row的值
  10.         for ( idx=0; idx<B_ColumnNum; idx++ )
  11.         {               
  12.                 GPIO_BC(Col_Port) = Back[idx].Column_GPIO; // 拉低Column
  13.                
  14.                 for(temp=0;temp<0x10;temp++);//延时一会儿

  16.                 //读取Row
  17.                 if(Back[idx].RowsInColumn == 4)
  18.                         Row_data = (uint64)GET_BITS(GPIO_ISTAT(Row_Port),Back[idx].RowsInColumn,7);
  19.                 else
  20.                         Row_data = (uint64)GET_BITS(GPIO_ISTAT(Row_Port),0,Back[idx].RowsInColumn-1 );

  22.                
  23.                 // 处理数据
  24.                 Row_data = (uint64)Row_data<<shift_num;
  25.                
  26.                 BackKeyStu += Row_data;               
  27.                
  28.                 shift_num += Front[idx].RowsInColumn;               
  29.                
  30.                 for(;i<shift_num;i++)
  31.                 {
  32.                         Keys[i].Cur_KeyStatus = (0x01&(BackKeyStu>>i))<<1;
  33.                 }
  34.                
  35.                 GPIO_BOP(Col_Port) = Back[idx].Column_GPIO; // 恢复高电平
  36.                
  37.         }
  38.         shift_num = i = 0;
  39.        
  40.         for ( idx=0; idx<F_ColumnNum; idx++ )
  41.         {
  42.                 GPIO_BC(Col_Port) = Front[idx].Column_GPIO; //输出低电平
  43.                
  44.                 for(temp=0;temp<0x10;temp++);// 延时一段时间
  45.                
  46.                 if(Back[idx].RowsInColumn==4)
  47.                         Row_data = GET_BITS(GPIO_ISTAT(Row_Port),Front[idx].RowsInColumn,7 );// 四个键分别接Row4、Row5、Row6、Row7
  48.                
  49.                 else
  50.                         Row_data = GET_BITS(GPIO_ISTAT(Row_Port),0,Front[idx].RowsInColumn-1 );
  51.                

  53.                 // 处理数据
  54.                 Row_data = (uint64)Row_data<<shift_num;
  55.                
  56.                 FrontKeyStu += Row_data;
  57.                
  58.                 shift_num += Front[idx].RowsInColumn;
  59.                
  60.                 for(;i<shift_num;i++)
  61.                 {
  62.                         Keys[i].Cur_KeyStatus |= 0x01&(FrontKeyStu>>i);
  63.                 }

  65.                 GPIO_BOP (Col_Port) = Front[idx].Column_GPIO; //恢复高电平       
  66.                
  67.         }
  68.        
  69. }
复制代码

  2. void Martrix_KB_Handle(void)
  3. {
  4.         uint8 idx;
  5.        
  6.         for(idx=0;idx<Matrix_KB_KeyNum;idx++)
  7.         {
  8.                 switch (Keys[idx].State)
  9.                 {
  10.             case State_NoteOFF:
  11.                
  12.                 if ( PRE_NOTE_ON == Keys[idx].Cur_KeyStatus )
  13.                 {
  14.                     Keys[idx].State = State_PreNoteON;
  15.                 }
  16.                 break;

  18.            case State_PreNoteON://Front键先按下，velocity开始计数
  19.                                
  20.                 Keys[idx].Note_Velocity.u32_velocity++;
  21.                                
  22.                 if ( NOTE_ON == Keys[idx].Cur_KeyStatus )
  23.                 {
  24.                         Keys[idx].State = State_NoteON;
  25.                         #ifdef JLINK_RTT_DEBUG
  26.                         SEGGER_RTT_printf(0,"%2d: ON%5d ",idx+1,Keys[idx].Note_Velocity.u32_velocity);
  27.                         #endif
  28.                         if(Sys_Flag.Upload_Enable)
  29.                         {
  30.                                 ON_FIFO.Note_Buffer[ON_FIFO.Idx_IN].num = idx;
  31.                                     ON_FIFO.Note_Buffer[ON_FIFO.Idx_IN].velocity.u32_velocity  = Keys[idx].Note_Velocity.u32_velocity;
  32.                                     ON_FIFO.Idx_IN++;
  33.                                     if(ON_FIFO.Idx_IN==Buffer_Size) ON_FIFO.Idx_IN = 0;
  34.                         }
  35.                         Keys[idx].Note_Velocity.u32_velocity = 0;
  36.                   }
  37.                   else if ( NOTE_OFF == Keys[idx].Cur_KeyStatus ) //按下一半就松开的情况
  38.                   {
  39.                         Keys[idx].Note_Velocity.u32_velocity = 0;
  40.                         Keys[idx].State = State_NoteOFF;
  41.                   }
  42.                   break;

  44.                 case State_NoteON:
  45.                                
  46.                         if ( PRE_NOTE_OFF == Keys[idx].Cur_KeyStatus )
  47.                         {
  48.                                 Keys[idx].State = State_PreNoteOFF;
  49.                         }
  50.                         break;
  51.                                
  52.                 case State_PreNoteOFF:
  53.                        
  54.                         Keys[idx].Note_Velocity.u32_velocity++;
  55.                                
  56.                         if ( NOTE_OFF == Keys[idx].Cur_KeyStatus )
  57.                         {
  58.                                 Keys[idx].State = State_NoteOFF;
  59.                                        
  60.                                 #ifdef JLINK_RTT_DEBUG
  61.                                 SEGGER_RTT_printf(0,"%2d:OFF%5d ",idx+1,Keys[idx].Note_Velocity.u32_velocity);
  62.                                 #endif

  64.                                 if(Sys_Flag.Upload_Enable)
  65.                                 {
  66.                                         OFF_FIFO.Note_Buffer[OFF_FIFO.Idx_IN].num = idx;
  67.                                             OFF_FIFO.Note_Buffer[OFF_FIFO.Idx_IN].velocity.u32_velocity  = Keys[idx].Note_Velocity.u32_velocity;
  68.                                             OFF_FIFO.Idx_IN++;
  69.                                             if(OFF_FIFO.Idx_IN==Buffer_Size) OFF_FIFO.Idx_IN = 0;
  70.                                 }
  71.                                 Keys[idx].Note_Velocity.u32_velocity = 0;                                       
  72.                         }
  73.                         break;
  74.                                
  75.                        
  76.                 default:
  77.                         break;
  78.                 }
  79.                
  80.         }
  81. }
复制代码

兄弟们帮我看看，能不能找到原因。
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49条回答
way2888
1楼-- · 2019-12-15 01:19
50us扫描键盘有什么意义？
ordman
2楼-- · 2019-12-15 05:32
楼主是做软件的人，不知道怎么用示波器测量按键波形？
shouqiang_zhang
3楼-- · 2019-12-15 06:53
 精彩回答 2  元偷偷看……
tangmintm8013TM
4楼-- · 2019-12-15 08:04
um和ms可是有1000倍哦，看清楚！
eagle_avr
5楼-- · 2019-12-15 12:52
非常感谢 大家的回复。
首先，确定是50us，而不是50ms，这个没有错。据我了解，50us是作为衡量按键快慢一个时间指标，代码中“测量”出来的时间都是基于50us定时中断的。而且问过同事他们做的项目中的合成器、调音台用到的键盘都是这个时间扫描的。
其次，关于抖动的问题我也想到过，看硬件上是有加电容的，问过老大他竟然说“消什么抖！！”，接着我就去写代码了，毕竟我是做软件的人。^_^
上周五上午开始测试时，发现有规律的按键干扰，最终发现是因为Column的列输出GPIO从低电平恢复到高电平的时间没有给够。
周五下午，上专用的夹具测试，这个夹具可以把37个按键“同时”按下，这时很明显检测不到全部按键的状态。
因为既然其他同事也是基于50us扫描的，我也就没有去关心机械按键的波形。等下再去实验室看看。
eagle_avr
6楼-- · 2019-12-15 17:02
布心 发表于 2019-7-26 16:09
我认为是时差，看上去用周期40us去采50us的事件没有问题，可是这个40us和50us可是没有同步的啊，其次就算是 ...

由于按键较多，考虑到GPIO的驱动能力，硬件上加了二极管，所以只能某个口做个输出，某个口作为输出，而不能翻转状态来扫描。
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