基于murphypinyin的嵌入式键盘设计

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1、随着嵌入式系统的飞速发展，在嵌入式手持设备屮，人机交互设备是与用户接触最多的部分，最能够肓接快速地体现出该设备的性能。所以，是否有一个友好的、快速的、可靠的人机交互设备己经成为衡最一款手持设备的重要指标。在嵌入式人机交互设备中，键盘由于其具有很高的准确性和可靠性，能够适应各种恶劣的工作环境，并且具冇很长的使用寿命,而得到广泛应用。本文根据手持终端的特点，设讣出一款矩阵键盘，并在Linux平台下开发出键盘的驱动程序。采用Qt/Embedded构建图形界而，通过对Qt/Embedded自带输入法的分析,结合Murphpinyin中文输入法软件包，构建了一款可输入数字、中/英文的恢入式键盘。

2、1便件设计木系统的硬件部分主要是一个4列5行的矩阵键盘，如图1所示。其屮列线COLO〜COL3使用了S3C2440的4个屮断引脚——EINT10.ENIT13、EINT15.EINT20,并几每根列线都有一个4.7kQ的上拉电路，把中断引脚电平拉高，确保按键空闲时不会触发中断;行线ROWO〜ROW4使用的是S3C2440的5个普通I/O口一一GPE11、GPE13、GPG3、GPG6、GPGllo这电需耍注意的问题是，一定耍确保列线所用的中断在Linux的各个设备中尚未使川到，否则在后面的驱动程序中将会造成驱动程序初始化失败。考虑到手持终端操作的方便性，将所有-的按键进行重新布局，如图

3、2所示。为了延长手持设备的使用寿命、提高可靠性，增加了电源按键Power。另外，考虑到手持设备的低功耗要求，增加了背光控制按钮Back-Light,通过控制LCD_PWREN引脚的高低电平，控制LCD背光的开关。其屮电源按键Power.背光控制按键BackLight为单独按键，肓•接与S3C2440的屮断引脚相连。本文重点对矩阵键盘做详细介绍，电源按键和背光控制按键的处理机制与矩阵键盘类似，这里不再做介绍。2软件设计2.1矩阵键盘的Linux驱动程序设讣矩阵键盘是作为Linux的一个字符设备注册到系统中的。为了降低对系统资源的损耗,采川中断处理函数対按键做处理；同时考虑到按键的抖动问题

4、，采川定时器來消除抖动。该驷动程序的流程如图3所示。首先，使用S3C2440_Kb_init()g数将键盘作为一个字符设备进行注册，初始化行线引脚为：输出、非上拉，并将所有行输出置为低电平；注册该键盘设备。初始化列线所连接的中断引脚为：输入、下降沿触发中断，并建立屮断与屮断处理函数Key_interrupt()的连接。当有按键按卜•后，由于所有的行为低电平,必然有一行和一列线导通，从而将相应的列线拉低，触发中断。然后，中断处理函数Keyjnterrupt()记录相应的中断号码,由于按键存在抖动，单凭一次屮断的触发就判定相应的按键按下很不可靠，所以在屮断触发后开启定时器kb_timer対

5、按键状态再次进行判定。」:层应用程序使用S3C2440_Kb_open()打开键盘设备，开启列线中断，初始化定吋器。当屮断触发后，开启定吋器，定吋器定吋吋间到后，触发定吋器中断kb_timer_handler()okb_timer_handler()首先会调用键盘扫描函数Scan_keyboard()扫描按键状态，Scan_keyboard()流程如图4所示。如果经过3次键盘扫描，每次都扫描到相同的按键值被按下，则证明确实有按键被按下，Scan_keyboard()函数返冋：KEYDOWNo如果按本次按键值为上一次按键值不同，则保存本次按键值到循环队列，这样可以不保存重复数据到缓冲队列

6、。如果连续10次扫描到按键的状态都不为KEY_DOWN,则证明按键己经弹起，关闭定时器kb_timercS3C2440_Kb」ead()函数负责从循环队列中读取按键值反馈给上层应川程序。2.2Qt/Embedded的键盘映射Qt/Embedded是Trolltech公司针对采丿IJ嵌人式Linux的电子设备开发的综合应川平台。Qt/Embedded包含完整的应用层、灵活的用户界面、窗口操作系统、应丿IJ程序以及开发框架。Qt/Embedded本身提供了对按键的支持，它在文件qkeyboa「d_qws.cpp中提供了一个QWSKeyboardHandler类来处理按键事件。本系统创建了Q

7、WSKeyboardHandler类的一个子类QWSKEYMATRIXHandlero在QWSKEYMATRIXHandler类的构造函数中，通过open()函数打开矩阵键盘key_matrix,通过对打开的键盘设备创建一个QscoketNotife「来监控按键设备，通过信号与槽机制，建立该QscoketNotiferA;读键盘函数ReadKeyboardData()的连接，为key_matrix被激活时，就会触发读键盘函数ReadKeyboa