AVR单片机教程——拨动开关

本文隶属于AVR单片机教程系列。

在按键的上方有4个拨动开关。开关与按键，在原理和使用方法上都是很类似的，但有不同的用途——按键按下后松开就会弹起，而开关可以保存其状态。

<switch.h> 定义了与开关相关的函数。switch_status 对应 button_down ，switch_changed 对应 button_pressed ，使用与按键是基本相同的。

这里通过一个异常简单的例子来演示开关函数的使用，并说明开关操作与按键的细微差别：使LED与开关状态保持同步。

仿照上一篇教程，我们可以简单地把 button_pressed 替换为 switch_changed ：

#include <ee1/led.h>
#include <ee1/switch.h>
#include <ee1/delay.h>

int main()
{
    led_init();
    switch_init(PIN_NULL, PIN_NULL);
    while (1)
    {
        if (switch_changed(SWITCH_0))
            led_flip(LED_GREEN);
        delay(40);
    }
}

如果把按键拨到关（即下）再复位单片机，一切安好，但是如果一开始是开的状态，LED的状态会总是与开关相反。为什么呢？因为开关可以保存状态，这是第一个差别。

所以，我们可以每次得知开关状态改变后读取开关状态，并传给LED：

#include <ee1/led.h>
#include <ee1/switch.h>
#include <ee1/delay.h>

int main()
{
    led_init();
    switch_init(PIN_NULL, PIN_NULL);
    while (1)
    {
        if (switch_changed(SWITCH_0))
            led_set(LED_GREEN, switch_status(SWITCH_0));
        delay(40);
    }
}

这也引出了第二个差别——当 switch_changed 返回 true 时，我们不能直接知晓开关的状态，需要手动调用 switch_status ；而对于相应的按键操作，我们知道此时按键一定处于按下的状态。

如果复位时开关状态为开，除了第一次拨动按键以前，LED总是与按键同步的。然而我们的要求是保持同步，当然包括一开始的时候。为了获得正确的初始状态，我们可以在进入主循环前添加以下代码：

if (switch_status(SWITCH_0))
    led_set(LED_GREEN, true);

但事实上，这个问题根本没有那么麻烦，甚至不需要 switch_changed 函数——每次循环读取开关状态，再把LED设置成相应状态即可：

#include <ee1/led.h>
#include <ee1/switch.h>
#include <ee1/delay.h>

int main()
{
    led_init();
    switch_init(PIN_NULL, PIN_NULL);
    while (1)
    {
        led_set(LED_GREEN, switch_status(SWITCH_0));
        delay(40);
    }
}

你一开始有没有想到这个简单的方案？如果有，并且第一反应就是这个，那你得开始逐渐改变思路了。这种方案在这个例子中可用，是因为对 led_set 和 switch_status 的调用的成本是很低的，每次循环都调用也没有问题。然而这并不是放之四海而皆准的，有些函数经不起这样频繁的调用。在那样的情况下，检测状态改变，再读取状态，是一种更好的方案。

思考：在判定按键动作的函数中，前一次状态通过静态变量存储，其初值为真，保证第一次调用时函数不会返回真；对于开关动作，相应静态变量的初值应该是什么？

作业：每个开关控制一个LED，一个按键控制开关是否启用；启用时要让LED与当前开关状态对应，禁用时要关闭所有LED。