【摘 要】單片機矩陣鍵盤是常用的人機對話輸入設備，本文提出一種新的矩陣鍵盤掃描程序設計，可以大大李節(jié)省系統資源，提高效率。

【關鍵詞】單片機 矩陣鍵盤 掃描程序

鍵盤是微型計算機系統中最常用的人機對話輸入設備。在單片機應用系統中，為了控制系統的工作狀態(tài)，以及向系統輸入數據，應用系統需要單獨設計專用的小鍵盤。矩陣按鍵掃描程序是一種節(jié)省系統資源的方法，按鍵數目越多節(jié)省的系統資源就越可觀，本程序的思路：先判斷某一列（行）是否有按鍵按下，再判斷該行（列）是那一只鍵按下。但是，在程序的寫法上，采用了最簡單的方法，使得程序效率最高。

一、設計理念

本程序中，如果檢測到某鍵按下了，就不再檢測其它的按鍵，這完全能滿足絕大多數需要，又能節(jié)省大量的CPU時間。另外，鍵盤用延時程序來消除抖動，完全是浪費時間。試想，如果不用中斷執(zhí)行（用中斷執(zhí)行需要更多的硬件資源）的方法來掃描鍵盤，每秒鐘掃描20-100次，每次都要延時10-20MS的話，單片機還有多少時間做正事呢？其實，延時的這段時間，CPU可以做其它的事務。所以，本鍵盤掃描程序的前面后面都可以加入一些代碼，既可以達到完美的消抖動效果，又可以擴展其它的功能（例如按鍵封鎖、按鍵長按等按鍵功能復用）。

二、設計程序

本鍵盤掃描子程序名叫key，每次要掃描時用call key調用即可。以下子程序內容：

key：mov p0，#00001111b； 上四位和下四位分別為行和列，所以送出高低電壓檢查有沒有按鍵按下

jmp k10； 跳到K10處開始掃描，這里可以改成其它條件轉移指令來決定本次掃描是否要繼續(xù)，例如減1為0轉移或者位為1或0才轉移，這主要用來增加功能，確認上一按鍵功能是否完成？是否相當于經過了延時？是否要封鎖鍵盤？

goend：jmp kend； 如果上面判斷本次不執(zhí)行鍵盤掃描程序，則立即轉到程序尾部，不要浪費CPU的時間

k10：jb p0.0，k20； 掃描正式開始，先檢查列1四個鍵是否有鍵按下，如果沒有，則跳到K20檢查列2

k11：mov p0，#11101111b； 列1有鍵按下時，P0.0變低，到底是那一個鍵按下？現在分別輸出各行低電平

jb p0.0，k12； 該行的鍵不按下時，p0.0為高電平，跳到到K12，檢查其它的行

mov r1，#1； 如果正好是這行的鍵按下，將寄存器R0寫下1，表示1號鍵按下了

k12：mov p0，#11011111b

jb p0.0，k13

mov r1，#2；如果正好是這行的鍵按下，將寄存器R0寫下2，表示2號鍵按下了

k13：mov p0，#10111111b

jb p0.0，k14

mov r1，#3；如果正好是這行的鍵按下，將寄存器R0寫下3，表示3號鍵按下了

k14：mov p0，#01111111b

jb p0.0，kend；如果現在四個鍵都沒有按下，可能按鍵松開或干擾，退出掃描（以后相同）

mov r1，#4如果正好是這行的鍵按下，將寄存器R0寫下4，表示4號鍵按下了

jmp kend；已經找到按下的鍵，跳到結尾。

k20：jb p0.1，k30；列2檢查為高電平再檢查列3、4

k21：mov p0，#11101111b；列2有健按下時，P0.0會變低，到底是那一行的鍵按下呢？分別輸出行的低電平。

jb p0.1，k22；該行的鍵不按下時p0.0為高電平，跳到到K22，檢查另外三行。

mov r1，#5；如果正好是這行的鍵按下，將寄存器R0寫下5，表示5號鍵按下了（以后相同，不再重復了）。

k22：mov p0，#11011111b jb p0.1，k23 mov r1，#6

k23：mov p0，#10111111b jb p0.1，k24 mov r1，#7

k24：mov p0，#01111111b jb p0.1，kend mov r1，#8

jmp kend；已經找到按下的鍵，跳到結尾（以后相同，注釋不再重復）

k30：jb p0.2，k40

k31：mov p0，#11101111b jb p0.2，k32 mov r1，#9

k32：mov p0，#11011111b jb p0.2，k33 mov r1，#10

k33：mov p0，#10111111b jb p0.2，k34 mov r1，#11

k34：mov p0，#01111111b jb p0.2，kend mov r1，#12

jmp kend k40：jb p0.3，kend

k41：mov p0，#11101111b jb p0.3，k42 mov r1，#13

k42：mov p0，#11011111b jb p0.3，k43 mov r1，#14

k43：mov p0，#10111111b jb p0.3，k44 mov r1，#15

k44：mov p0，#01111111b jb p0.3，kend mov r1，#16

kend： ret

鍵盤掃描結束了，寄存器R1的值就直接表示了是那個鍵按下的，根據不同的鍵值去執(zhí)行不同的程序，從而實現了十六個矩陣鍵盤掃描，同樣原理，最多可以識別255個按鍵的矩陣掃描?？梢悦看捂I盤掃描開始時檢查R0的值是否為0，只有在為0才掃描鍵盤，不為0就證明剛剛掃描過鍵值，相應的按鍵工作還沒有完成。但是必須記得，每個按鍵命令執(zhí)行完成后，要給R0寫上0，表示可以掃描鍵盤。

三、小結

本鍵盤掃描程序的優(yōu)點在于：不用專門的按鍵延時程序，提高了CPU效率，也不用中斷來掃描鍵盤，節(jié)省了硬件資源。另外，本鍵盤掃描程序，每次掃描占用CPU時最短，不論有鍵按下或者無鍵按下都可以在很短的時間完成一次掃描。

參考文獻：

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作者簡介：

譚艷（1984.04-），女，漢，研究生，助理講師，研究方向：電子工程。