在项目开发的过程中，发现程序总是死在判断DMA一次传输是否完成这个标志位上。进一步回退分析，发现是在I2C读的过程中，有使用到DMA去取外部I2C设备的data。

但是data并没有读完，Data为32bits，DMA在读到18bits时，就出现读不到data bit了。导致I2C硬件模块不能进一步动作，SCK一直被拉低，没有clock输出，SDA也是如此。

下面是通过示波器抓到的波形：

在上面的波形图中，绿色的是SCK，蓝色的是SDA。

在第一幅波形图中，有2段波形，第一段连续的I2C波形，经过确认I2C硬件和DMA配合是正常的。第二段则是有一段I2C波形，然后就SCK和SDA就都被拉低了。

将第一幅图的第2段波形放大，就是第二副图看到的情况。可以很明显的看到SCK输出有被其他因素打断。I2C吐出几个clock，被其他因素打断了，clock线即SCK被拉低一段时间，然后clock线再继续吐出几个clock。

直到I2C被频繁中断，clock吐不出来为止，SCK和SDA都被拉低，此时明显的I2C和DMA的配合过程被其他因素频繁的干扰打死了。

通过示波器抓到的波形验证了这一点，然后再来分析代码和串口输出，发现是外部GPIO一直有中断输入，Cortex-M3 MCU频繁的响应中断，导致I2C&DMA操作被打挂了。

有什么办法来解决这个问题？

方法就是在I2C和DMA操作的过程开始处关闭所有中断，而在操作结束的时候重新打开中断，以免I2C&DMA操作被其他中断打断。

ARM MDK编译环境自带的编译器ARMCC，含有内置的c函数，可供操作中断用：

__enable_irq();

__disable_irq();

不过debug发现这两个函数只会在privileged mode使用。也就是说需要Cortex-M3 MCU先进入privileged mode，才能调用这两个函数。

用什么方法让MCU从user mode切换到privileged mode呢？

exception handler！

可以用SVC啦，软件可以利用SVC制造一个exception，然后在exception handler中利用MCU的privileged mode来完成自己的任务。有点类似于linux里面的系统调用。

SVC exception可以调用SVC函数，而SVC函数可以传入参数，也可以返回参数。转为系统调用而设计。

举个例子，用户程序调用read()这个系统调用，read()会引发SVC exception，进而调用SVC函数，read()函数的参数传递给SVC函数，SVC在内核态执行硬件动作，并将SVC函数的返回结果，作为read()函数的返回，返回给用户程序。当然linux里面并不一定是SVC，这里只是做个类比。

也就是说SVC可以完成从用户态到内核态的转变，不让用户直接操作硬件。用户只需要记住系统调用API的名字和函数即可，而不用管硬件的具体实现。

所以这里我们就把I2C读的操作放在一个SVC函数里面去实现，并且在SVC函数的开始处调用__disable_irq();在函数的结束处，调用__enable_irq()。

经过验证，I2C&DMA操作再也不会被中断打断了。

参考资料：

变频马达主要依靠半导体元件组成的电子电路来驱动马达运转，其中MCU数位控制技术的良寙攸关着马达效率是否理想；而在MCU控制技术日趋成熟，加上FOC演算法助力之下，变频马达效率将逐步跃进。

马达是家电产品中，不可或缺的动力元件，马达的使用量，也是生活舒适程度的指标之一。家电产品中，常见的马达基本上有三种：交流感应马达（AC Induction Motor， ACIM）、直流有刷马达（Brushed DC Motor）、直流无刷马达（BLDC/PMSM）（亦称变频马达）。事实上，马达的分类方式可从以下几点区分。

．电源

从电源的使用上来看，可简易分成交流马达与直流马达两大类。

．控制方式

从马达控制上来看，可以简易分成同步控制与非同步控制（感应控制）两大类。BLDC/PMSM马达采用同步控制方式，系利用定子上的电流控制来同步控制马达转子的旋转。ACIM马达采用的是感应控制方式，系利用定子的电流环的控制，感应带动转子，转子磁场环与定子磁场环因而存在速度差。

．定子绕线组数

最常见的有三相马达与单相马达，其中三相绕组还有分成Y结线与星型结线两种。

．电刷

从电刷有无来看，可以简易分成有刷马达与无刷马达两大类。有刷马达将直流电供给绕组的机构为电刷与整流子（固定在定子上的就是电刷，固定在转子上的就是整流子），无刷马达则是采用电子电路来取代电刷与整流子。

家电产品加速导入　高效率节能马达商机起飞

驱动直流马达在家电产品的使用风潮的主因有以下几点。

．能源危机

根据国际能源总署（IEA）资料显示，马达是耗电量最大的应用，约占全球电力消耗46%以上，因而也成为业界落实节能减碳的首要改善重点，其中直流马达在高效率节能上的表现，优于传统的ACIM。直流马达的使用，已渐成家电产品动力元件的趋势。

据估计，从IE1升级到IE3，省电效率可提升8%。马达最低能效标准（MEPS）政策实施，目前是在宣导期，未来一旦进入强制期，将掀起一波马达汰旧换新风潮，并刺激马达制造商与半导体厂，加速推出更高效率的新方案。

．电源技术进步

三个关键的电源技术--锂电池元件、开关电源供应（Switching Power Supply）技术以及太阳能板电源技术的采用，让家电产品产品与行动电源结合成为新的安全家居与休闲概念产品。例如近年来在日本大为流行的充电式风扇，标榜为安全家电，其停电可使用电池，有电时使用转接头（Adaptor）透过市电供电。另外欧洲人喜欢旅游，充电式风扇可随身携带，露营时没有市电插，也可以有电风扇吹。充电式风扇除了可结合太阳能板充电，也可以利用汽车DC12伏特（V）充电，使用相当方便。

．数位控制IC技术成熟

如今微控制器（MCU）价格大幅下降，以迎合家电产品设计加量不加价的设计需求。此外，数位脉宽调变（PWM）控制技术成熟，可用同一颗IC做到方波或弦波控制，让马达制造商与半导体业者在厂物料控管上更为方便。

．DC马达元件优势

在同样功率下，DC马达功率转换效率比传统的ACIM还要好。此外，家电产品因应成本降低，常须使用塑胶材料，而塑胶材料非常怕过热，例如养生的果菜汁机、食品搅拌机等。DC马达相较AC马达不易发烫，因而更具优势。

另一方面，在同样功率下，DC马达扭力也较ACIM强。近年来家电机构设计强调美观，有小型化设计趋势，因此DC马达较ACIM更合适用于体积小但要求大扭力的家电马达产品，例如电动起子、饮水机用水泵、医疗用气泵等。

．家电新趋势

居家生活品质的提高已成为全球趋势，DC马达的静音诉求与无级调速功能大量运用在新家电产品功能设计上，例如DC落地扇、吊扇、空调产品等。

驱动高效率BLDC　MCU关键设计有门道

BLDC马达控制主要是采用同步控制方式，更准确地说，BLDC是一种双回授控制方式。由MCU控制定子电流方向，主导转子下一步的位置，转子位置回授，转子位置回授分成有感测器（Hall或是Encoder）与无感测器（Sensorless）两种方法，另外，电流回授主要目的在于过电流保护用。整个BLDC方案系统方块图如图1；从图中，可以简易看出决定马达产品效率的关键元件。
　　

．Power电路

主要分成市电应用与DC电源应用两种，主要设计考量为功率转换效率。

．MOS元件

主要为Rds规格，考量重点在于金属氧化物半导体场效电晶体（MOSFET）发热损耗。

．Gate Driver驱动电路

主要有两种--三级管电路与闸极驱动器（Gate Driver） IC；考量重点在于Gate Driver Rising/Falling Timing所造成的开关元件损耗。

．MCU

依据产品方案需求，可选择以方波或是弦波控制，搭配马达回授控制感测器方案与无感测器方案，可以分成四种方案：方波Hall方案、方波Sensorless方案、弦波Hall方案与弦波Sensorless方案。

．马达材料

主要考量铜损、铁损等马达材料特性所造成的功率损耗。

MCU马达控制内部设计主要分成五大部分（图2），以下列点说明。
　

．PWM调制电路

主要有Edge-aligned Mode与Center-aligned Mode两种模式。

．马达定子电流控制电路

搭配Hall Sensor Decoder与Mask电路配置决定方波控制与弦波控制方式。

．马达驱动电路控制

主要设定MOS死区时间（Dead-time）、外部Gate Driver电路驱动极性、防呆电路等控制方式。

．马达转子侦测电路

利用专属的Timer观测转子位置变化，侦测转子转速与堵转与否。

．马达保护电路

主要有马达驱动过电流保护电路与马达堵转保护电路两种模式。

此外，马达控制方式基本上采用的是控制系统常用的PID控制方法（图3），以速度环PID控制为例，其运作步骤如下。

1、从人机介面取得控速命令，例如VR=0.5V代表机械转速500rpm

2、决定马达定子电流控制方式，例如以方波控制或者是弦波控制。

3、采用Hall或者是Sensorless方式监控马达转子位置并监控转子转速。

4、MCU计算马达是否到达转速要求，利用PWM机制做转速调整。

要特别注意的是，高效率马达控制很重视换相点与定子电流的换相位置，依据马达特性不同转速，对换相点的补偿可能会有所不同，须要依产品需求来做换相点控制的补偿与调整，因此可以轻易地从马达的DC Bus电流平稳度，看出马达控制是否牢靠。

FOC演算法助力　PMSM控制效率升级

针对PMSM（反电动势是弦波），高效节能马达控制方式采用磁场定向控制（Field Oriented Control， FOC）方式控制，搭配这种弦波电流方式控制，可以达到最高效率，主要应用于空调类压缩机与大功率马达应用，例如跑步机、电动摩托车等。

FOC方案系统架构图如图4，A线的右边可以说是用定子的角度来看系统变化，而A线的左边就是以转子的角度来看系统变化。

FOC是用向量来代替定子电流做控制，一般又称为向量控制（Vector Control），其运算原理主要是将马达的三相电流的三维座标轴，转换成二维座标轴（d和q座标轴）上。

FOC系采用数学方法来实现三相马达的力矩和励磁的解耦控制，因此定子电流可以被看成励磁电流Id（产生励磁）或交轴电流Iq（控制电磁力矩，类似于DC马达的电枢电流）

FOC演算法优点在于可在最佳的扭力之下工作，当负载变化时，速度回应快速而精确，让马达的暂态效率得到优化，且在动态反应中，能够达到非常精准的可变速度之控制。

FOC方案设计亦可分成有FOC-Hall与FOC-Sensorless两种方式（图5）。

．FOC Hall

利用Hall讯号做转子位置侦测，可精准侦测马达转子位置

．FOC Sensorless

透过两路类比数位转换器（ADC）侦测电流，经过MCU转换计算取得马达转子位置。

要特别注意的是，要做到精准的Ia/Ib电流检测，除ADC转换速度的规格，通常须要求到1Mbit/s的采样速率之外，包含印刷电路板（PCB）设计与外部滤波电路的搭配，再加上MCU演算法的熟悉，环环相扣，都是相当重要的。

汽车作为一部大型的机电一体化设备，汽车电子在汽车整体成本中的比例越来越大，其涵盖了从车身控制、动力传动、车身安全，到车内娱乐的各个方面。

微控制器(MCU)作为汽车电子系统内部运算和处理的核心，也遍布悬挂、气囊、门控和音响等几十种次系统(Sub-System)中。由于汽车作为高速交通工具承载了对用户生命安全的保障，同时汽车经常工作在十分恶劣的环境中，其对内部电子设备的可靠性要求要远高于一般性电子产品。因此汽车电子所用的MCU与一般性产品的结构差异虽然并不很大，而一般的MCU产品由于可靠性不能符合厂商的要求而并不能被选用，这也是汽车电子产品同一般性电子产品市场的区别之一。

技术特性需求

CAN和LIN是最常见的车身系统总线接口，因此汽车电子类MCU除了在可靠性和抵抗恶劣环境等方面有较高要求外，还要能实现对上述总线接口的支持。

CAN总线即控制器局域网 （Controller Area Net），是一种现场总线，最初由德国BOSCH公司为汽车监测和控制而设计，主要用于各种过程检测及控制。CAN总线分为高速CAN和低速CAN，前者主要用于动力和安全等关键性的应用，如发动机控制单元、自动变速器控制、ABS控制、安全气囊控制等;后者则通常针对一般性车身应用，如集控锁、行李箱锁、车窗，及车内灯光等。CAN总线的协议也在不断演进发展，从最早期的1.x版本已发展到目前的CAN2.0A及其扩展版CAN2.0B，其中CAN2.0B又分为主动(Active)式和被动(Passive)式。

由于CAN总线协议的版本和分类不同，对车用MCU的要求也有差异。除了提到的协议版本，CAN总线控制器缓存和接收过滤器的数量也影响了MCU的选用。如图所示，ST的CAN控制器针对不同的应用场景，有pCAN、beCAN、bxCAN、FullCAN 和 cCAN五款不同类型。其中如beCAN、bxCAN两款适合中高端车身功能控制及低端网关;FullCAN适合引擎管理系统;cCAN则适合高端的网关和动力传动控制。

LIN（Local Interconnect Network）总线是一种结构简单、配置灵活、成本低廉的新型低速串行总线，主要用作CAN等高速总线的辅助网络或子网络。在带宽要求不高、功能简单、实时性要求低的场合，如车身电器的控制等方面，使用LIN总线可有效的简化网络线束、降低成本、提高网络通讯效率和可靠性。如图所示，LIN主要适合于车内空调控制(Air-Conditioning Control)、车门控制模块(Door Modules)、座椅控制、智能性交换器(Smart Switches)、低成本传感器(Low-Cost Sensors)等分布式通讯应用。

网关控制器

车内网关控制器(Gateway)的作用是车内电子系统中不同网络的通讯枢纽，使分布在车身内的各个单元可实现沟通。网关一般包括总线收发器、稳压器(Regulator)，以及支持多种网络协议的低成本、高效能微控制器；并广泛支持低速及高速CAN、LIN、ISO-9141和J1850等车用电子通讯接口。网关控制器设计上比较灵活，一般厂家会依据自己的需求而定制。针对不同的应用，其可以集成在车身控制单元或仪表组件等设备当中，也可以作为一个独立的模块出现。

嵌入式闪存的作用

MCU嵌入式内存可为满足工控机系统的需求提供保障，稳定性可得到提升，也有助于实现更低的成本和增大工作处理的弹性。因此在MCU上提供嵌入式内存，甚至整合DSP的单元，已成为目前的设计趋势。

车用MCU嵌入式内存包含ROM、EEPROM、RAM和Flash，其中NOR Flash作为微控制器程序及数据储存的内存可使MCU具有更高的弹性，已逐渐成为目前设计的主流。由于嵌入内存而使MCU无需与外部组件进行高速串连，因此不易产生信号干扰的问题，降低了接线的复杂度，提高了稳定性。此外，嵌入式内存省去了外接元件，也可有效减少PCB尺寸，给产品设计更大的灵活性。在数据安全性方面，MCU嵌入式内存的数据保护机制可实现较高的可靠性，保证其中的数据免遭盗取。

DSP提升设计弹性

数字信号处理(DSP)技术是当今高科技数码产业的技术基础。从MP3随身听到航空航天等的高技术应用，DSP技术无所处不在并增长迅速。在汽车电子系统设计中，除在上文提到的在MCU嵌入内存外，为MCU加入DSP的MAC功能也可有效提升数据处理的弹性。DSP属于系统的软件功能范畴，因此可灵活地根据厂商或客户的需求进行功能改进和升级。此外，DSP与处理器(ARM、PowerPC等)相结合可实现多任务分工处理，例如可把关键的控制功能交由处理器完成，而让DSP专职进行运算方面的工作，这样可降低系统功耗并提高处理效率。

DSP一般用于处理大量的数字信号、编解码，及通信数据分析。在汽车电子系统中，例如车载辅助路况警示安全系统，DSP可用于处理和识别复杂的路况信息并及时为司机提供实时建议和警告。

MCU的处理能力与应用场合

车载MCU的市场主要集中在8、16和32位的微控器，可按汽车电子产品的不同需求用于不同性能的场景。

8位MCU：主要应用于车体的各个次系统，包括风扇控制、空调控制、雨刷、天窗、车窗升降、低阶仪表板、集线盒、座椅控制、门控模块等较低阶的控制功能。
　　
16位MCU：主要应用为动力传动系统，如引擎控制、齿轮与离合器控制，和电子式涡轮系统等；也适合用于底盘机构上，如悬吊系统、电子式动力方向盘、扭力分散控制，和电子帮浦、电子刹车等。
　　
32位MCU：主要应用包括仪表板控制、车身控制、多媒体信息系统（TelemaTIcs）、引擎控制，以及新兴的智能性和实时性的安全系统及动力系统，如预碰撞（Pre- crash）、自适应巡航控制（ACC）、驾驶辅助系统、电子稳定程序等安全功能，以及复杂的X-by-wire等传动功能。

结论

汽车电子在整体车身成本中的比重越来越显著，MCU的重要性也不断得到提升。而汽车电子有其特殊的门槛，即安全性和可靠性的考虑。因此MCU在实现较高的智能性、操控性、实时性，和弹性的同时，必须要能满足较高标准的可靠性要求，以保障行车的安全。

按键通常有：IO口按键（BUTTON)，AD按键（通过AD采样电压），IR（遥控器）

按按键功能分：有短按键，长按键，连续按键。打个比方，遥控电视机，按一下音量键，音量增加1，这个就是短按键。按住音量键不放，音量连续加，这个就是连续按键。按住一个按键5s,系统会复位，这个是长按键。

1、IO口按键，就是我们比较常见的一个IO接一个按键，或者是一个矩阵键盘。很多新人的处理方法可能是采样延时的方法，当年我也是这样的，如下：

if(GETIO==low)
{
delay_10ms()
if(GETIO==low)
{
//得到按键值
}
}

这种方法虽然简单，但是有很大弊端。首先 Delay浪费很多时间，影响系统。第二，无法判断长短按键，连续按键。第三，如果这个按键是开关机按键系统在低功耗状态下，需要中断唤醒，这种方法比较容易出问题。

所以我们一般在产品开发的过程中，采用扫描的方法，就是每隔10ms 去检测IO的状态，看是否有按键，然后去抖动，判断按键功能。参考代码如下，这段代码是之前在一个论坛看到的比我自己写的更加优秀，所以拿出来和大家分享一下，也顺便感谢一下作者。这段代码，容易修改，可以根据自己的时间需要，进行长短按键，连续按键,还有组合按键的判断。

/* 按键滤波时间50ms, 单位10ms
*只有连续检测到50ms状态不变才认为有效，包括弹起和按下两种事件
*/
#define BUTTON_FILTER_TIME 5
#define BUTTON_LONG_TIME 300 /* 持续1秒，认为长按事件 */

/*
每个按键对应1个全局的结构体变量。
其成员变量是实现滤波和多种按键状态所必须的
*/
typedef struct
{
/* 下面是一个函数指针，指向判断按键手否按下的函数 */
unsigned char (*IsKeyDownFunc)(void); /* 按键按下的判断函数,1表示按下 */

unsigned char Count; /* 滤波器计数器 */
unsigned char FilterTime; /* 滤波时间(最大255,表示2550ms) */
unsigned short LongCount; /* 长按计数器 */
unsigned short LongTime; /* 按键按下持续时间, 0表示不检测长按 */
unsigned char State; /* 按键当前状态（按下还是弹起） */
unsigned char KeyCodeUp; /* 按键弹起的键值代码, 0表示不检测按键弹起 */
unsigned char KeyCodeDown; /* 按键按下的键值代码, 0表示不检测按键按下 */
unsigned char KeyCodeLong; /* 按键长按的键值代码, 0表示不检测长按 */
unsigned char RepeatSpeed; /* 连续按键周期 */
unsigned char RepeatCount; /* 连续按键计数器 */
}BUTTON_T;

typedef enum
{
KEY_NONE = 0, /* 0 表示按键事件 */

KEY_DOWN_Power, /* 按键键按下 */
KEY_UP_Power, /* 按键键弹起 */
KEY_LONG_Power, /* 按键键长按 */

KEY_DOWN_Power_TAMPER /* 组合键，Power键和WAKEUP键同时按下 */
}KEY_ENUM;

BUTTON_T s_Powerkey;
//是否有按键按下接口函数
unsigned char IsKeyDownUser(void)
{if (0==GPIO_ReadInputPin(POWER_KEY_PORT, POWER_KEY_PIN) ) return 1;return 0;}

void PanakeyHard_Init(void)
{
GPIO_Init (POWER_KEY_PORT, POWER_KEY_PIN, GPIO_MODE_IN_FL_NO_IT);//power key
}
void PanakeyVar_Init(void)
{
/* 初始化USER按键变量，支持按下、弹起、长按 */
s_Powerkey.IsKeyDownFunc = IsKeyDownUser; /* 判断按键按下的函数 */
s_Powerkey.FilterTime = BUTTON_FILTER_TIME; /* 按键滤波时间 */
s_Powerkey.LongTime = BUTTON_LONG_TIME; /* 长按时间 */
s_Powerkey.Count = s_Powerkey.FilterTime / 2; /* 计数器设置为滤波时间的一半 */
s_Powerkey.State = 0; /* 按键缺省状态，0为未按下 */
s_Powerkey.KeyCodeDown = KEY_DOWN_Power; /* 按键按下的键值代码 */
s_Powerkey.KeyCodeUp =KEY_UP_Power; /* 按键弹起的键值代码 */
s_Powerkey.KeyCodeLong = KEY_LONG_Power; /* 按键被持续按下的键值代码 */
s_Powerkey.RepeatSpeed = 0; /* 按键连发的速度，0表示不支持连发 */
s_Powerkey.RepeatCount = 0; /* 连发计数器 */
}
void Panakey_Init(void)
{
PanakeyHard_Init(); /* 初始化按键变量 */
PanakeyVar_Init(); /* 初始化按键硬件 */
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_DetectButton
* 功能说明: 检测一个按键。非阻塞状态，必须被周期性的调用。
* 形 参：按键结构变量指针
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void Button_Detect(BUTTON_T *_pBtn)
{
if (_pBtn->IsKeyDownFunc())
{
if (_pBtn->Count < _pBtn->FilterTime)
{
_pBtn->Count = _pBtn->FilterTime;
}
else if(_pBtn->Count < 2 * _pBtn->FilterTime)
{
_pBtn->Count++;
}
else
{
if (_pBtn->State == 0)
{
_pBtn->State = 1;

/* 发送按钮按下的消息 */
if (_pBtn->KeyCodeDown > 0)
{
/* 键值放入按键FIFO */
Pannelkey_Put(_pBtn->KeyCodeDown);// 记录按键按下标志，等待释放

}
}

if (_pBtn->LongTime > 0)
{
if (_pBtn->LongCount < _pBtn->LongTime)
{
/* 发送按钮持续按下的消息 */
if (++_pBtn->LongCount == _pBtn->LongTime)
{
/* 键值放入按键FIFO */
Pannelkey_Put(_pBtn->KeyCodeLong);

}
}
else
{
if (_pBtn->RepeatSpeed > 0)
{
if (++_pBtn->RepeatCount >= _pBtn->RepeatSpeed)
{
_pBtn->RepeatCount = 0;
/* 常按键后，每隔10ms发送1个按键 */
Pannelkey_Put(_pBtn->KeyCodeDown);

}
}
}
}
}
}
else
{
if(_pBtn->Count > _pBtn->FilterTime)
{
_pBtn->Count = _pBtn->FilterTime;
}
else if(_pBtn->Count != 0)
{
_pBtn->Count--;
}
else
{
if (_pBtn->State == 1)
{
_pBtn->State = 0;

/* 发送按钮弹起的消息 */
if (_pBtn->KeyCodeUp > 0) /*按键释放*/
{
/* 键值放入按键FIFO */
Pannelkey_Put(_pBtn->KeyCodeUp);

}
}
}

_pBtn->LongCount = 0;
_pBtn->RepeatCount = 0;
}
}
//功能说明: 检测所有按键。10MS 调用一次
void Pannelkey_Polling(void)
{
Button_Detect(&s_Powerkey); /* USER 键 */
}
void Pannelkey_Put（void)
{

// 定义一个队列 放入按键值
}

2、遥控器按键，遥控器解码的一般就有两种：脉宽调制和脉冲调制，这里就不细讲解码的过程了。这里详细解码之后，如何处理遥控器按键实现遥控器按键的长短按功能和连续按键功能。代码裁剪过，大家根据实际需要改动。其实AD按键，通过AD采样获得按键值之后，可以采取如下面的一样方法处理，提一个函数接口即可

typedef struct
{
unsigned char count;//
unsigned char LongkeyFlag;/*是否长按键，1代表是*/
unsigned char PreKeyValue;/*按键值的一个备份，用于释放按键值*/

}ScanKeyDef;

#define SHORT_PRESS_TIME_IR 16 // 10ms
#define SERIES_PRESS_TIME_IR 10
#define LONG_PRESS_TIME_IR 22
#define KEY_RELEASE_TIME_OUT_IR 12 // 10ms
//提供5个接口函数，如下。
unsigned char get_irkey(void);
unsigned char ISSeriesKey(unsigned char temp);//按键是否需要做连续按键
unsigned char changeSeriesKey(unsigned char temp);//转换连续按键值
unsigned char ISLongKey(unsigned char temp);//按键是否需要做连续按键
unsigned char changeToLongKey(unsigned char temp);//转换连续按键值

unsigned char KeyScan(void)
{
unsigned char KeyValue = KEY_NONE,
KeyValueTemp = KEY_NONE;
static unsigned char KeyReleaseTimeCount =0;

KeyValueTemp = get_irkey();

if(KeyValueTemp != KEY_NONE)
{
ScanKeyDef.count++;
KeyReleaseTimeCount =0;

if(ScanKeyDef.count < LONG_PRESS_TIME_IR )
{
ScanKeyDef.LongkeyFlag = 0;
if((ScanKeyDef.count == SERIES_PRESS_TIME_IR) && ISSeriesKey(KeyValueTemp)) //处理连续按键
{
KeyValue = changeSeriesKey ( KeyValueTemp );
ScanKeyDef.PreKeyValue = KEY_NONE;
}
else if ( ScanKeyDef.count < SHORT_PRESS_TIME_IR )
{
ScanKeyDef.PreKeyValue = KeyValueTemp;
}
else
{

ScanKeyDef.PreKeyValue = KEY_NONE; // 无效按键
}
}
else if ( ScanKeyDef.count == LONG_PRESS_TIME_IR )
{

if (ISLongKey(KeyValueTemp))
{
{
ScanKeyDef.LongkeyFlag = 1;
KeyValue = changeToLongKey ( KeyValueTemp );
}
}
ScanKeyDef.PreKeyValue = KEY_NONE;

}
else if (ScanKeyDef.count > LONG_PRESS_TIME_IR )
{

ScanKeyDef.PreKeyValue = KEY_NONE; //无效按键
}
}
else//release & no press
{
KeyReleaseTimeCount ++;
if(KeyReleaseTimeCount >= KEY_RELEASE_TIME_OUT_IR)
{

if ( ScanKeyDef.PreKeyValue != KEY_NONE ) //释放按键值
{
if ( ScanKeyDef.LongkeyFlag == 0 )
{

KeyValue =ScanKeyDef.PreKeyValue ;
}
}
ScanKeyDef.count = 0;
ScanKeyDef.LongkeyFlag = 0;
ScanKeyDef.PreKeyValue = KEY_NONE;

}
}
return(KeyValue);
}

来源：互联网

调试嵌入式软件是我最不喜欢的行为，不幸地是，它却是必要的。值得庆幸地是，技术和工具链创新的进步衍生出大量的新技术，从而大大地加快了调试过程。下面让我们来看看其中一些方法，从传统的断点调试出发到更先进的仪器跟踪技术。

技巧1# - 传统的断点调试

每个开发人员都熟悉传统的调试技术，设置断点、执行代码，然后单步调试代码进行监视，同时监视寄存器和变量值。断点调试是我看到的使用最多的技术。然而，结果却不甚乐观，因为断点调试的效率较低，通常会产生次优的结果。

既然如此，为什么大家还如此频繁地使用断点调试呢？主要原因似乎是断点调试便于使用，易于理解，并且开发人员都乐观地认为，对于工作而言，断点是正确的工具。这种乐观需要校验。断点有可能破坏系统的实时性能，同时会将开发者吸进一个黑洞，使其无休止地去单步执行代码，盲目地寻找问题的一种解决方法。

技巧2#- IDE值图

如今，几乎所有的现代调试器和IDE都允许开发者监视存储在内存中的变量值。开发人员可以选择内存位置以及值刷新率，然后启动调试会话。一些IDE自身就有能力监视内置到IDE的值，而另外一些IDE则需要依靠外部软件。

值监测非常有用，如果将监测到的数据与图形化表示关联到一起，其带来的价值则更大。对实时的数据绘制值图对于发现意想不到的变化和验证特定波形的生成极其有用。例如，一个三相无刷直流电机（BLDC motor）。开发人员如果想要监测每个电机支架的电流和电压，则需要驱动电机所形成的非常具体的波形。绘制每个电机支架电流和电压能够让开发人员实时看到发生的事情。

技巧3#-从printf到SWO

在高端的ARM Cortex-M系列配件中，如M3/M4，它为开发人员提供了额外的调试能力，即串行线查看器（Serial Wire Viewer，SWV）。SWV还包括除串行线输出(SWO)以外的标准串行线调试。SWO可以用来做很酷的东西，如程序检索计数器，事件计数器，及数据追踪等。开发者还可以对它们进行自定义，设置自己想要在SWO中传送的信息。

许多开发者为了从他们的嵌入式系统中获取调试信息通常会设置printf。实际上则并不是在单片机中使用串口引脚，而是开发人员可以使用SWO通过调试器重新路由printf信息。以这种方式使用调试器可以保存专用串行接口的需要，同时消除了开发UART和USB设备的时间，效率更高。现在通过SWO和调试硬件将最初被应用程序所使用的开销卸去，缩减了那些有可能被应用程序代码使用的宝贵的时钟周期。

技巧4#-RTOS跟踪

试图透过表像看清一个实时操作系统中（RTOS）的本质可以说是相当具有挑战性。开发者并不想扰乱实时系统的性能，但仍然需要一些方法来了解系统的行为。这也是Blinky LED经常使用的把戏，但最近开发者的工具箱中增加了更多惊人的跟踪工具。例如免费的商用RTOS工具，如TraceX、SystemView和tracealyzer等等。

当RTOS闲置，或是有任务进入和退出时，跟踪工具允许开发者进行追踪分析。开发人员可以监控系统的异常，响应时间，执行时间，以及正确开发一个嵌入式系统所需的许多其他关键细节。RTOS跟踪工具最酷的功能是它们能够展示系统内部发生了什么。实时地或是在日志文件中进行审查和时序图监视，能够让开发者确定一个置信水平，用以估量系统是否能够按预期正常运行，或者帮助他们发现一些小问题，否则将花费大量的时间去寻找。

技巧5 #- 使用指令追踪技术（ETM / ETB / ETM）

有时开发人员面临的调试问题，只是在处理器中所能想象到的最低层面的问题。跟踪技术的存在，可以监视处理器执行的单个指令。在测试和验证软件时这种低水平跟踪对于监测分支覆盖非常有用。用于指令跟踪的调试工具不同于那些开发人员使用的串行线查看，而且成本略高。

结束语

调试工具和技术在过去几年里迅速发展，特别是高端微控制器。一般来讲，工程师都是视觉型生物，工具供应商正在寻找方法以刺激视觉的方式来揭示一个实时系统究竟发生什么。配置调试工具可能需要做一些前期工作，但是在设计上多花一点时间可以换来更少的调试时间，确实是一笔非常值得的时间投资。开发人员至少应该熟悉不同的调试工具和可用的功能，以便在出现问题，系统需要调试时，他们可以选择合适的工具完成任务。你有用过其它可以帮助工程师更快、更有效率地调试他们系统的技术么？

原文链接：Debugging the Cortex-M MCU

作者：Jacob Beningo

译者：刘帝伟 审校：刘翔宇