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標題: 關于矩陣鍵盤代碼優化問題 [打印本頁]

作者: yuyash 時間: 2024-11-29 13:36
標題: 關于矩陣鍵盤代碼優化問題
我是 51 單片機新手，在學習 [bilibili 51教程[6-1] 矩陣鍵盤] (https://www.bilibili.com/video/B ... eopod.episodes&p=15) 時發現這段代碼有點冗余，可以優化一下嗎？

原視頻代碼類似以下：

```c
# ifndef MATRIX_H
# define MATRIX_H

# include "8051.h"
# include "delay.h"

unsigned char matrix_keydown()
{
  /*
  unsigned char i;
  for (i = 3; i > 0; --i)
  {
P1 = 0xff;
// 我好煩啊，這個P1到底怎么回事
P1 = P1 ^ (0x01 << i + 4);

if (P1_7 == 0) {delay(3); while (P1_7 == 0); delay(3); return 1 + (3 - i);}
if (P1_6 == 0) {delay(3); while (P1_6 == 0); delay(3); return 5 + (3 - i);}
if (P1_5 == 0) {delay(3); while (P1_5 == 0); delay(3); return 9 + (3 - i);}
if (P1_4 == 0) {delay(3); while (P1_4 == 0); delay(3); return 13 + (3 - i);}
  }
  */
  P1 = 0xff;
  P1_3 = 0;
  if (P1_7 == 0) {delay(3); while (P1_7 == 0); delay(3); return 1;}
  if (P1_6 == 0) {delay(3); while (P1_6 == 0); delay(3); return 5;}
  if (P1_5 == 0) {delay(3); while (P1_5 == 0); delay(3); return 9;}
  if (P1_4 == 0) {delay(3); while (P1_4 == 0); delay(3); return 13;}

  P1 = 0xff;
  P1_2 = 0;
  if (P1_7 == 0) {delay(3); while (P1_7 == 0); delay(3); return 2;}
  if (P1_6 == 0) {delay(3); while (P1_6 == 0); delay(3); return 6;}
  if (P1_5 == 0) {delay(3); while (P1_5 == 0); delay(3); return 10;}
  if (P1_4 == 0) {delay(3); while (P1_4 == 0); delay(3); return 14;}

  P1 = 0xff;
  P1_1 = 0;
  if (P1_7 == 0) {delay(3); while (P1_7 == 0); delay(3); return 3;}
  if (P1_6 == 0) {delay(3); while (P1_6 == 0); delay(3); return 7;}
  if (P1_5 == 0) {delay(3); while (P1_5 == 0); delay(3); return 11;}
  if (P1_4 == 0) {delay(3); while (P1_4 == 0); delay(3); return 15;}

  P1 = 0xff;
  P1_0 = 0;
  if (P1_7 == 0) {delay(3); while (P1_7 == 0); delay(3); return 4;}
  if (P1_6 == 0) {delay(3); while (P1_6 == 0); delay(3); return 8;}
  if (P1_5 == 0) {delay(3); while (P1_5 == 0); delay(3); return 12;}
  if (P1_4 == 0) {delay(3); while (P1_4 == 0); delay(3); return 16;}

  return 0;
}

# endif

```
可以看出代碼量太長了。

我想進行優化類似以下：
```C
# ifndef MATRIX_H
# define MATRIX_H

# include "delay.h"

unsigned char math_key()
{
  // 簡單的算法在哪里？
  // 不能將 P1 預設為 0x0f
  // 先暴力過了
  unsigned char S2, S1;
  S2 = P1 & 0x0f;
  S2 = P1 - 1 << 2 | 1;
  S1 = P1 & 0xf0 >> 4;
  return S2 + S1;
  // return ((P1 & 0x0f) - 1 << 2 | 1) + (P1 & 0xf0 >> 4);
}

unsigned char matrix_keydown()
{
  unsigned char key_number = 0;
  // 當 P1 被按下時用 math_key() 算出按鍵位置分別對應 1-16
  if (P1 != 0xff)
  {
delay(3);
key_number = math_key();
  }
  return key_number;
}

# endif
```
可惜失敗了。。。
自己試錯了許久，有點似懂非懂原因，覺得這個失敗有點知識的缺陷，可以有版友幫助解答一下嗎？
可以指點一下優化的方向嗎？

作者: xiaobendan001 時間: 2024-11-29 16:14
不是有個反轉法嗎？

作者: lkc8210 時間: 2024-11-29 16:35

switch(Keypad)
{
case 0x0E:KeyVal=1;break;
case 0x0D:KeyVal=2;break;
case 0x0B:KeyVal=3;break;
case 0x07:KeyVal=4;break;
}
Keypad = 0xF0;
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
switch(Keypad)
{
case 0xE0:KeyVal+=0;break;
case 0xD0:KeyVal+=4;break;
case 0xB0:KeyVal+=8;break;
case 0x70:KeyVal+=12;break;
}

復制代碼

作者: WL0123 時間: 2024-11-29 21:41
給你一個簡單的4*4矩陣按鍵示例參考

復制代碼

作者: zpwgf 時間: 2024-12-2 09:15
#include <stdint.h>

// 假設你有一個適當的 delay 函數
void delay(uint16_t ms);

// 假設 P1 和 P1_x (x = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) 已經被定義并連接到相應的硬件
#define ROW_COUNT 4
#define COL_COUNT 4

// 矩陣鍵盤掃描函數
unsigned char matrix_keydown()
{
uint8_t row, col;
static const uint8_t rowPins[] = {P1_0, P1_1, P1_2, P1_3};
static const uint8_t colPins[] = {P1_4, P1_5, P1_6, P1_7};
static const uint8_t keyMap[ROW_COUNT][COL_COUNT] = {
      {1, 5, 9, 13},
      {2, 6, 10, 14},
      {3, 7, 11, 15},
      {4, 8, 12, 16}
};

for (row = 0; row < ROW_COUNT; ++row)
{
      P1 = 0xFF; // 設置所有列為高電平
      rowPins[row] = 0; // 將當前行設為低電平

      for (col = 0; col < COL_COUNT; ++col)
      {
         if (colPins[col] == 0) // 檢查是否有列被拉低
         {
            delay(3); // 消抖
            while (colPins[col] == 0); // 等待按鍵釋放
            delay(3); // 消抖
            return keyMap[row][col]; // 返回按鍵值
         }
      }

      rowPins[row] = 1; // 恢復當前行為高電平，為下一行做準備
}

return 0; // 沒有按鍵被按下
}

可以嘗試一下這個方法，沒驗證過，

作者: qinlu123 時間: 2024-12-5 13:47
代碼量長不是問題，問題是代碼里while阻塞，這樣你的單片機再跑其他任務就非常受影響

作者: zh080223 時間: 2024-12-5 18:30
#ifndef MATRIX_H
#define MATRIX_H

#include "8051.h"
#include "delay.h"

unsigned char matrix_keydown() {
unsigned char row, col;
unsigned char key_code = 0;

for (row = 0; row < 4; ++row) {
      P1 = 0xff; // Set all rows high
      P1_3 = (row & 0x01) ? 1 : 0; // Select row
      P1_2 = (row & 0x02) ? 1 : 0;
      P1_1 = (row & 0x04) ? 1 : 0;
      P1_0 = (row & 0x08) ? 1 : 0;

      for (col = 0; col < 4; ++col) {
         if ((P1 >> (col + 4)) & 0x01) { // Check column
            delay(3); // Debounce
            if ((P1 >> (col + 4)) & 0x01) { // Double check
                  key_code = 1 + row * 4 + col; // Calculate key code
                  while ((P1 >> (col + 4)) & 0x01); // Wait for key release
                  delay(3); // Debounce
                  return key_code;
            }
         }
      }
}

return 0; // No key pressed
}

#endif
這樣會好一點，你參考一下

作者: 空白名 時間: 2024-12-6 10:05
為什么不放在定時器里去做按鍵掃描，阻塞的程序浪費資源啊，既然是優化那么實時行也是程序要考慮的點啊，不太贊同阻塞的做法

作者: qinlu123 時間: 2024-12-7 09:44

空白名發表于 2024-12-6 10:05
為什么不放在定時器里去做按鍵掃描，阻塞的程序浪費資源啊，既然是優化那么實時行也是程序要考慮的點啊，不 ...

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