什么是状态机：按键消抖实例

在编程中，状态机是一种非常常用的设计模式，尤其在处理按键消抖的问题时非常有效。本文将介绍一个使用状态机实现按键消抖的实例，并详细讲解其概念和编程思路。

状态机的定义

状态机是一个包含多个状态的系统，根据输入和当前状态来决定状态的转移和输出。在本例中，我们设置了4种状态，分别为A0、A1、A2、A3。初始时，状态机处于A0状态。

状态机的工作原理

当扫描发现有键按下时，状态机会根据当前状态和键值进行状态转移。具体的转移规则如下：

• 如果当前状态为A0，并且检测到有键按下，则转移到A1状态。
• 如果当前状态为A1，并且检测到有键按下，并且键值等于A1状态下的键值，则转移到A2状态，否则转移到A0状态。
• 如果当前状态为A2，并且检测到有键按下，并且键值等于A2状态下的键值，则转移到A3状态，并同时发出键按下消息或将按下键的键值入队，否则转移到A0状态。
• 如果当前状态为A3，并且检测到无键按下，则转移到A0状态，并同时发出键弹起消息或弹起键的键值入队。

函数介绍

在实现按键消抖的过程中，我们需要两个函数：

• JianSaoMiao()：用于键扫描获取即时键值。
• JianChuLi(JZ)：用于按键处理，可以放在时钟中断中调用。

代码实现

#define Kong 0x00 //定义无键按下时，键扫描返回的值
#define A0 0
#define A1 1
#define A2 2
#define A3 3
struct {
  unsigned char JianZhi; //当前键值
  unsigned char DangQianZhuangTai; //当前状态
} ZTJ;
void ZTJ_ChuShiHua(void) //状态机初始化
{
  ZTJ.DangQianZhuangTai  A0; //初始状态A0
  ZTJ.JianZhi  Kong; //键值为Kong
}
uchar JianSaoMiao(void) //键值扫描
{
  uchar JianZhi;
  //在此根据实际电路插入键值扫描程序段，键值存放到JianZhi
  ...
  return (JianZhi);
}
void JianChuLi(uchar JZ)
{
  switch(ZTJ.DangQianZhuangTai)
  {
    case A0:
    {
      if(JZ ! Kong)
      {
        ZTJ.DangQianZhuangTai  A1; //有键按下，状态转移
        ZTJ.JianZhi  JZ; //保存当前键值
      }
    }
    break;
    case A1:
    {
      if(JZ  ZTJ.JianZhi)
        ZTJ.DangQianZhuangTai  A2; //有键按下，且键值稳定，状态转移
      else
        ZTJ_ChuShiHua(); //键值不稳，回到初始状态A0
    }
    break;
    case A2:
    {
      if(JZ  ZTJ.JianZhi)
      {
        ZTJ.DangQianZhuangTai  A3; //有键按下，且键值稳定，状态转移
        //在此发出键按下消息，或将键按下键值入键值队列供后续处理
        ...
      }
      else
        ZTJ_ChuShiHua(); //键值不稳，回到初始状态A0
    }
    break;
    case A3:
    {
      if(JZ  Kong)
      {
        ZTJ_ChuShiHua(); //键已弹起，回到初始状态A0
        //在此发出键弹起消息，或将键弹起键值入键值队列供后续处理
        ...
      }
    }
    break;
    default:
    {
      ZTJ_ChuShiHua(); //初始状态A0
    }
  }
}

使用方法

在10ms的中断中扫描并处理按键，只需调用：JianChuLi(JianSaoMiao())，这样就可以完成发出键按下或键弹起的消息，或将键值送入键值队列供后续处理。

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