Linux驱动中按键消抖原理

曾经终败给现在 2022-12-08 14:25 212阅读 0赞

# 为什么要用定时器来做按键消抖？ #

用到按键就要处理因为机械结构带来的按键抖动问题，也就是按键消抖。前面的实验中都是直接使用了延时函数来实现消抖，因为简单，但是直接用延时函数来实现消抖会浪费 CPU 性能，因为在延时函数里面 CPU 什么都做不了。如果按键使用中断的话更不能在中断里面使用延时函数，因为中断服务函数要快进快出！本次我们学习如何使用定时器来实现按键消抖，使用定时器既可以实现按键消抖，而且也不会浪费CPU 性能，这个也是 Linux 驱动里面按键消抖的做法。

# 定时器按键消抖原理 #

按键消抖的原理其实就是在按键按下以后延时一段时间再去读取按键值，如果此时按键值还有效那就表示这是一次有效的按键，中间的延时就是消抖的。但是这有一个缺点，就是延时函数会浪费 CPU 性能，因为延时函数就是空跑。如果按键是用中断方式实现的，那就更不能在中断服务函数里面使用延时函数，因为中断服务函数最基本的要求就是快进快出！[上一篇博文][Link 1]我们学习了 EPIT 定时器，定时器设置好定时时间，然后 CPU 就可以做其他事情去了，定时时间到了以后就会触发中断，然后在中断中做相应的处理即可。因此，我们可以借助定时器来实现消抖，按键采用中断驱动方式，当按键按下以后触发按键中断，在按键中断中开启一个定时器，定时周期为 10ms，当定时时间到了以后就会触发定时器中断，最后在定时器中断处理函数中读取按键的值，如果按键值还是按下状态那就表示这是一次有效的按键。定时器按键消抖如下图所示：  
![定时器消抖示意图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
在图 19.1.1 中 t1~t3 这一段时间就是按键抖动，是需要消除的。设置按键为下降沿触发，因此会在 t1、 t2 和 t3 这三个时刻会触发按键中断，每次进入中断处理函数都会重新开器定时器中断，所以会在 t1、 t2 和 t3 这三个时刻开器定时器中断。但是 t1~t2 和 t2~t3 这两个时间段是小于我们设置的定时器中断周期(也就是消抖时间，比如 10ms)，所以虽然 t1 开启了定时器，但是定时器定时时间还没到呢 t2 时刻就重置了定时器，最终只有 t3 时刻开启的定时器能完整的完成整个定时周期并触发中断，我们就可以在中断处理函数里面做按键处理了，这就是定时器实现按键防抖的原理， Linux 里面的按键驱动用的就是这个原理！

[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_45309916/article/details/108689629
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