1 引言
本系统应用凌阳科技8位工业级单片机SPMC65P2404A*28p做行列式键扫描，可作为用户设计参考。
2 芯片特性简介
SPMC65系列单片机是凌阳科技公司设计开发的8位工业级通用型单片机，具有超强的抗干扰能力，广泛应用于家用电器、工业控制、仪器仪表等控制领域。SPMC65P2404A单片机功能特点如下：
● SPMC65 CPU
- 支持 182 条指令
- 支持 11 种寻址方式
- 系统时钟频率最高可达 8MHz
- 支持位操作指令（置 1 、清零、取反、测试）
● 存储空间
- 4K 字节的程序空间（ OTP ），并且可设置保密功能。
- 192 字节的 RAM （含堆栈空间）
● I/O 端口
- 23/15 个具有复用功能的双向 I/O 端口
- 所有 I/O 端口的输入均由施密特触发器构成
- 可编程设置为带上拉 / 下拉电阻输入或者悬浮输入
- I/O 具备 LED 驱动能力
- 其中 2 个 I/O 端口能提供 20mA 的吸入电流
● 中断管理
- 外部中断选项：非屏蔽中断 NMI 或可屏蔽中断 IRQ
- 支持 4 个外部中断，其中的一个可设置为非屏蔽中断 NMI
- 12 个内部中断
● 复位管理
- 上电复位 (POR)
- 低电压复位 (LVR)
- 看门狗复位 (WDR)
- 外部复位 (ERST)
- 非法地址复位 (IAR)
● 时钟管理
- 3 种时钟源：晶体 / 陶瓷振荡器、 RC 振荡器、外部时钟输入
- 在 RC 振荡模式下，能够输出时钟信号
● 电源管理
- 2 种省电模式： STOP 模式、 HALT 模式
● 2 个外围模拟电路
- 8 通道 10 位精度的 A/D 转换器（ 100KHz ）
- 低电压复位（ 2.5V/4V ）
● 2 通道 8 位定时 / 计数器 (Timer0,Timer2)
- 定时、计数功能
- 捕获功能（ 8 位脉宽测量）
- 8 位比较输出功能
● 2 通道 16 位定时 / 计数器 (Timer1,Timer3)
- 定时、计数功能
- 捕获功能（ 8 位脉宽 / 周期测量，或 16 位脉宽测量）
- 16 位比较输出功能
- 12 位 PWM 输出功能
● 时基定时器
- 频率选择： 1KHz ～ 62.5KHz @8MHz
- 7 级分频选择
● 蜂鸣器输出
- 频率选择： 1KHz ～ 2MHz @8MHz
- 12 级分频选择
● 可编程看门狗定时器
- 中断频率选择： 1.5Hz ～ 195Hz
● 串行总线接口
- SPI 总线频率：最高为 2MHz @8MHz
3 系统总体方案介绍
本例采用芯片SPMC65P2404A*28p，外接4X4按键，当按键被按下后，相应的发光二极管便会被点亮来指示当前的键值。系统框图如图3－1所示。
图 3-1系统框图
原理图如图3－2所示，4行4列的键盘。PA口接4X4按键，PC3～PC0分别接4个发光二极管指示当前的按键值。图中电阻均为510欧。
图 3－2 4X4按键扫描原理图
PA3～PA0为行线输入端，初始化为带上拉电阻的输入口。
PA7～PA4为列线输出端，初始化为输出低电平。
PC3～PC0接4个发光二极管用做指示灯，其16种组合0000～1111分别表示键K0～K15被按下。
扫描方法：首先由输出口PA7～PA4向所有的列线输出低电平，读取各行线PA3～PA0的状态,若行线状态全为高电平，则表明无键按下,若行线状态中有低电平，则表明有键按下。若有键按下，先进行消抖，消抖结束，再对每一列进行扫描，即：PA7～PA4四条列扫描线分别输出低电平，在每次输出低电平期间，读取各行线PA3~PA0的状态，确定键值。例如：PA7～PA4输出"1011"，此时若读取PA3～PA0的状态为"1110"，则表明按键S2被按下。
扫描时序如图 3-3所示。K0表示列线全部为低电平时行线的状态；
图 3－3 按键扫描时序图
K1表示列线PA4为低电平时行线的状态，用于判断按键S0、S4、S8、S12的状态；
K2表示列线PA5为低电平时行线的状态，用于判断按键S1、S5、S9、S13的状态；
K3表示列线PA6为低电平时行线的状态，用于判断按键S2、S6、S10、S14的状态；
K4表示列线PA7为低电平时行线的状态。用于判断按键S3、S7、S11、S15的状态。
键值计算方法：
设置一个变量，高4位放列扫描线控制字，低4位放行扫描线状态字。按键S0~ S15分别对应不同的变量值，因而可以根据变量值确定当前的按键值。消抖方法：
在按键闭合和打开的瞬间会产生许多尖脉冲，持续时间约几毫秒到几十毫秒。因而在程序中，当检测到按键被按下后，便开始读取键值，每隔4ms读一次键值，直到连续7次读取的键值完全相同，则认为抖动已经消除。消抖时间为4ms X 7＝28ms。
注意：本范例只响应单个按键，若同时按下两个或两个以上的按键，则程序不响应。
4 系统软件设计
4.1 主流程
程序主流程如图4－1所示。主程序每隔4ms扫描一次键盘，若有按键被按下，则点亮或熄灭相应的指示灯来指示键值。
图4－1 键盘主流程图
4.2 键盘扫描子流程
键盘扫描流程图如图4－2所示。
图4-2 键盘扫描流程图
