ZigBee TI ZStack CC2530 3.14 按键驱动01-轮询模式

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在Z-Stack协议栈中，对于按键的检测，分为两种不同的机制，分别称为“轮询模式”和“中断模式”，类比单片机中的按键检测，还是很好理解的。但是相比我们之前所学所用，Z-Stack协议栈中的按键检测实现还是相对要复杂一些的。

本节将分为4点详细讲述Z-Stack协议栈中的按键检测机制：
1、按键检测机制选择——“轮询模式”or“中断模式”

2、轮询模式
3、中断模式

4、HalKeyInit( )

1、按键检测机制选择——“轮询模式”or“中断模式”
实际运行过程中，按键检测到底工作在哪种模式，由InitBoard( )函数中下面这句代码决定：
HalKeyConfig(HAL_KEY_INTERRUPT_DISABLE, OnBoard_KeyCallback);HalKeyConfig( )函数中的第一个参数，若是HAL_KEY_INTERRUPT_DISABLE，则是选择“轮询模式”；若是HAL_KEY_INTERRUPT_ENABLE，则是选择“中断模式”；由上述代码可见，Z-Stack协议栈中默认使用的是“轮询模式”。具体是如何实现的，详见HalKeyConfig( )函数中的实现代码，该函数主要功能如下：
（1）指定按键回调函数为OnBoard_KeyCallback( )： /* Register the callback fucntion */
pHalKeyProcessFunction = cback;（2）如果要“使能中断”，则进行相应的中断配置（如配置触发边沿、清除中断标志位等）：

/* Determine if interrupt is enable or not */
if (Hal_KeyIntEnable)
{
/* Rising/Falling edge configuratinn */

PICTL &= ~(HAL_KEY_SW_6_EDGEBIT);    /* Clear the edge bit */
/* For falling edge, the bit must be set. */
#if (HAL_KEY_SW_6_EDGE == HAL_KEY_FALLING_EDGE)
PICTL |= HAL_KEY_SW_6_EDGEBIT;
#endif

/* Interrupt configuration:
* - Enable interrupt generation at the port
* - Enable CPU interrupt
* - Clear any pending interrupt
*/
HAL_KEY_SW_6_ICTL |= HAL_KEY_SW_6_ICTLBIT;
HAL_KEY_SW_6_IEN |= HAL_KEY_SW_6_IENBIT;
HAL_KEY_SW_6_PXIFG = ~(HAL_KEY_SW_6_BIT);

/* Rising/Falling edge configuratinn */

HAL_KEY_JOY_MOVE_ICTL &= ~(HAL_KEY_JOY_MOVE_EDGEBIT);    /* Clear the edge bit */
/*
4000
For falling edge, the bit must be set. */
#if (HAL_KEY_JOY_MOVE_EDGE == HAL_KEY_FALLING_EDGE)
HAL_KEY_JOY_MOVE_ICTL |= HAL_KEY_JOY_MOVE_EDGEBIT;
#endif

/* Interrupt configuration:
* - Enable interrupt generation at the port
* - Enable CPU interrupt
* - Clear any pending interrupt
*/
HAL_KEY_JOY_MOVE_ICTL |= HAL_KEY_JOY_MOVE_ICTLBIT;
HAL_KEY_JOY_MOVE_IEN |= HAL_KEY_JOY_MOVE_IENBIT;
HAL_KEY_JOY_MOVE_PXIFG = ~(HAL_KEY_JOY_MOVE_BIT);

/* Do this only after the hal_key is configured - to work with sleep stuff */
if (HalKeyConfigured == TRUE)
{
osal_stop_timerEx(Hal_TaskID, HAL_KEY_EVENT);  /* Cancel polling if active */
}
}

（3）如果不“使能中断”，则向硬件抽象层任务（Hal_TaskID）发送按键查询事件（HAL_KEY_EVENT），触发一次按键查询：

else    /* Interrupts NOT enabled */
{
HAL_KEY_SW_6_ICTL &= ~(HAL_KEY_SW_6_ICTLBIT); /* don't generate interrupt */
HAL_KEY_SW_6_IEN &= ~(HAL_KEY_SW_6_IENBIT);   /* Clear interrupt enable bit */

osal_set_event(Hal_TaskID, HAL_KEY_EVENT);
}

2、轮询模式
（1）上面已经提及，Z-Stack协议栈中默认使用的就是“轮询模式”，第一次触发硬件抽象层任务（Hal_TaskID）中的按键查询事件（HAL_KEY_EVENT）后，随即也就触发了间隔为100ms（1秒10次）的定时按键检测（循环调用HalKeyPoll( )），故称为“轮询模式”：uint16 Hal_ProcessEvent( uint8 task_id, uint16 events )
{
......

if (events & HAL_KEY_EVENT)
{

#if (defined HAL_KEY) && (HAL_KEY == TRUE)
/* Check for keys */
HalKeyPoll();

/* if interrupt disabled, do next polling */
if (!Hal_KeyIntEnable)
{
osal_start_timerEx( Hal_TaskID, HAL_KEY_EVENT, 100);
}
#endif // HAL_KEY

return events ^ HAL_KEY_EVENT;
}

......
}（2）在HalKeyPoll( )函数中，对各个定义的按键状态做完检测之后，即调用前面指定的按键回调函数OnBoard_KeyCallback( )，对键值做进一步处理：void HalKeyPoll (void)
{
......
/* Invoke Callback if new keys were depressed */
if (keys && (pHalKeyProcessFunction))
{
(pHalKeyProcessFunction) (keys, HAL_KEY_STATE_NORMAL);
}
......
}OnBoard_KeyCallback( )函数的代码如下，可见其中又进一步调用了OnBoard_SendKeys( )：

void OnBoard_KeyCallback ( uint8 keys, uint8 state )
{
uint8 shift;
(void)state;

shift = (keys & HAL_KEY_SW_6) ? true : false;

if ( OnBoard_SendKeys( keys, shift ) != ZSuccess )
{
......
}
}

在OnBoard_SendKeys( )函数中，最终将键值（keys）封装成了一个keyChange_t类型的数据包，发送至了registeredKeysTaskID任务：

uint8 OnBoard_SendKeys( uint8 keys, uint8 state )
{
......
// Send the address to the task
msgPtr = (keyChange_t *)osal_msg_allocate( sizeof(keyChange_t) );
if ( msgPtr )
{
msgPtr->hdr.event = KEY_CHANGE;
msgPtr->state = state;
msgPtr->keys = keys;

osal_msg_send( registeredKeysTaskID, (uint8 *)msgPtr );
}
......
}

至于registeredKeysTaskID，其实就是在RegisterForKeys( )函数中被赋值指定的：uint8 RegisterForKeys( uint8 task_id )
{
// Allow only the first task
if ( registeredKeysTaskID == NO_TASK_ID )
{
registeredKeysTaskID = task_id;
return ( true );
}
else
return ( false );
}而调用RegisterForKeys( )函数，则是在我们的应用层任务ProjectApp中，也就是所谓的“注册按键”：

void ProjectApp_Init( uint8 task_id )
{
ProjectApp_TaskID = task_id;
......
RegisterForKeys( ProjectApp_TaskID );// Register for all key events - This app will handle all key events
......
}

（3）紧接着，我们的应用层任务ProjectApp就会收到键值所在的数据包，具体处理键值的代码如下：
uint16 ProjectApp_ProcessEvent( uint8 task_id, uint16 events )
{
  ......
  if ( events & SYS_EVENT_MSG )
  {
    ......
        case KEY_CHANGE         : ProjectApp_HandleKeys(((keyChange_t *)MSGpkt)->state,((keyChange_t *)MSGpkt)->keys);break;
    ......
  }
  ......
}

具体ProjectApp_HandleKeys( )这个键值处理函数实现什么功能，就完全取决于大家自己啦~

3、中断模式

（1）在InitBoard( )函数中调用HalKeyConfig( )时，若第一个参数填为HAL_KEY_INTERRUPT_ENABLE，则会自动选择为“中断模式”；
（2）在“中断模式”下，一旦按键所在IO口产生了外部中断，程序便会立即响应，调到对应的中断服务函数中（以P0组IO对应中断为例）：HAL_ISR_FUNCTION( halKeyPort0Isr, P0INT_VECTOR )
{
HAL_ENTER_ISR();

if (HAL_KEY_SW_6_PXIFG & HAL_KEY_SW_6_BIT)
{
halProcessKeyInterrupt();
}

/*
Clear the CPU interrupt flag for Port_0
PxIFG has to be cleared before PxIF
*/
HAL_KEY_SW_6_PXIFG = 0;
HAL_KEY_CPU_PORT_0_IF = 0;

CLEAR_SLEEP_MODE();
HAL_EXIT_ISR();
}Z-Stack协议栈中关于P0组的中断服务函数已经编写好，我们只需关心其中的halProcessKeyInterrupt( )函数即可：

void halProcessKeyInterrupt (void)
{
......
if (valid)
{
osal_start_timerEx (Hal_TaskID, HAL_KEY_EVENT, HAL_KEY_DEBOUNCE_VALUE);
}
}

在halProcessKeyInterrupt( )函数中，首先对按键引发的外部中断的有效性进行判断，若有效，便也会如“轮询模式”下一样，向硬件抽象层任务（Hal_TaskID）发送按键查询事件（HAL_KEY_EVENT），触发一次按键查询。不同的是，这里是延时HAL_KEY_DEBOUNCE_VALUE（25）毫秒之后再执行，这里的延时可以起到“消抖”的功能！
（3）延时HAL_KEY_DEBOUNCE_VALUE毫秒后，程序运行到了硬件抽象层任务（Hal_TaskID）的任务处理函数（Hal_ProcessEvent( )）中的HAL_KEY_EVENT分支，后面的代码原理就和“轮询模式”几乎没有任何区别了！唯一一点不同是不会像“轮询模式”下那样触发间隔为100ms（1秒10次）的定时按键检测。

4、HalKeyInit( )
不管选择的是“轮询模式”还是“中断模式”，在系统真正开始进行按键检测之前，一定都要对按键所在IO当做是普通IO口来进行相关初始化，对应的函数是HalKeyInit( )。

（配套源码、软件、开发板等资源，可移步博客同名QQ群：拿破仑940911）