堪称一绝的“IO口扫键”法

电路

`　　在做项目(工程)的时候，我们经常要用到比较多的按键，而且IO资源紧张，于是我们就想方设法地在别的模块中节省IO口，好不容易挤出一两个IO口，却发现仍然不够用，实在没办法了就添加一个IC来扫键。一个IC虽然价格不高，但对于大批量生产而且产品利润低的厂家来说，这是一笔不菲的开支!
　　那，我们能不能想到比较好的扫键方法：用最少的IO口，扫最多的键?可以吗?
　　举个例：给出5个IO口，能扫多少键?有人说是2*3=6个，如图一：

　　图一
　　对，大部分技术参考书都这么做，我们也经常这样做：用3个IO口作行扫描，2个IO作列检测(为方便描述，我们约定：设置某一IO口输出为“0”――称其为“扫某IO口”)。用行线输出扫键码，列线检测是否有按键的查询方法进行扫键。扫键流程：在行线依次输出011，101，110扫键值，行线每输出一个扫键值，列线检测一次。当列线检测到有按键时，结合输出的扫键值可以判断相应的按键。
　　但是，5个IO真的只能扫6个键吗?有人说可以扫9个，很聪明!利用行IO与地衍生3个键(要注意上拉电阻)，如图二：

　　图二
　　扫键流程：先检测3个行IO口，对K1’，K2’，K3’进行扫键，之后如上述2*3扫键流程。5个IO口能扫9个键，够厉害吧，足足比6个键多了1/2!
　　动动脑，还能不能再多扫几个?就几个?一个也行!好，再想一下，硬是被逼出来了!如图三：

　　图三
　　不多不少，正好10个键!这种扫键方式比较少见吧!漂亮!扫键流程：设IO1输出为“0”，检测IO2…IO5，若判断有相应健按下，则可知有健;若无键，则继续扫键：设IO2输出为“0”，检测IO3，IO4，IO5，判断有无键按下，如此类推。这里应注意：当扫某一IO口(输出为“0”)时，不要去检测已经扫过的IO口。如：此时设置IO2输出为“0”，依次检测IO3,IO4,IO5，但不要去检测IO1，否则会出错(为什么，请思考)。
　　感觉怎么样?不错吧!让我们再看看图三，好有成就感!看着，看着……又看到了什么?快!见图四：

　　图四
　　真强!被您看出20个键!多了一个对称的三角形。可是，像这样的排列能正确扫20个键吗?回答是肯定的：不能!上下三角形相互对称，其对称扫出的键无法区别。有没有注意到分析图三时提到的注意点?(à“当扫某IO口时，不要去检测已经扫过的IO口，否则会出错”)
　　我们分析一下图四：当IO1输出“0”时，按下K11或K11’键都能被IO2检测到，但IO2检测却无法区别K11和K11’键!同理，不管扫哪个IO口，都有两个对称的键不能区分。
　　我们假想，如果能把对称键区分开来，我们就能正常地去判断按键。我们在思考：有没有单向导通性器件?有!见图五!

　　图五
　　很巧妙的思路!利用二极管的单向导通性，区别两个对称键。扫键思路：对逐个IO口扫键，其他四个IO口可以分别检测其所在的四个按键。这样，就不会有分析图三时提到的注意点。
　　够酷吧!等等，大家先别满足现状，我们再看一下图二，是不是有点启发?对，我们再分析一下“用5个IO口对地衍生的5个键”。看图六：

　　图六
　　25个键!5个IO口扫出25个键!先别激动，我们再分析一下它的可行性，分析通得过才能真正使用。假设扫键流程：先扫对地的5个键，再如图五扫键。先扫对地5个键，判断没有按键，接着对逐一对IO口进行扫键。但当对某一IO口扫键时，如果有对地的键按下，这时有可能会误判按键，因为对地键比其他键有更高的响应优先级。例如：扫IO1，IO1输出“0”，恰好此时K62按下，IO2检测到有按键，那就不能判断是K11还是K62。我们可以在程序上避免这种按键误判：若IO2检测到有按键，那下一步就去判断是否有对地键按下，如果没有，那就可以正确地判断是K11了。
　　我们小结扫键个数S：
　　S = (N-1)*N + N ――启用二极管
　　S = (N-1)*N /2 + N ――省掉二极管
　　经典吗?太经典了!!告诉大家一个小道消息：第一个设计出此电路的人是一个美国大佬，他(她?)还为此申请了专利!

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獨鎵の記憶ㄣ · 2013-1-25 00:28:39

谢谢楼主分享~~

谢新貌 · 2013-1-25 08:07:31

谢谢分享。

jieyingtang · 2013-1-25 08:27:52

先收藏了

徐先生 · 2013-1-25 08:34:58

Мêゝ我在等一 · 2013-1-25 08:45:03

zhy20070285 · 2013-1-25 12:55:51

yy138360 · 2013-1-25 14:17:36

太强了，不是只按键有用，这个思路对于单片机的各个外扩展都很有用，用软、硬两种办法相结合来解决问题。我想对于多年搞这一行的专业人士也不会想到这么样的思路的。

薄迪 · 2013-1-25 19:47:30

好想法啊

薄迪 · 2013-1-25 19:48:44

厉害

李超 · 2013-1-28 10:35:51

{:12:}{:12:}

a454331282 · 2013-1-28 11:29:43

太变态了。。。这扫键程序真是牛逼。。。。关键还是对于原理的深入理解啊。。。。。

chang1991921 · 2013-1-29 02:08:36

仰慕啊！！！！！！！

谢新貌 · 2013-1-29 08:24:30

谢谢分享。

yywf · 2013-1-29 08:37:22

牛人啊

郑楠 · 2013-1-29 10:46:22

我想试试能不能用

^鸭梨山大^ · 2013-1-29 20:48:33

2013-2-1 08:50:29

看都看不明白了

rguang · 2013-2-1 09:03:54

实用不？

刘明鑫 · 2013-2-1 16:57:29

确实很厉害，但是在实际应用中恐怕很少会有人这么做，这会给软件的编写带来很大的麻烦，但不得不承认能这么深入的研究一些很平常的问题的精神是这的我们学习的

失落的墓城 · 2013-2-1 17:26:31

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