介紹簡單的ADC實現，需要IC提供一個額外的ADC。但出于IC成本的考慮，無法提供這個的ADC時，但提供了多個額外的GPIO（General Purpose Input Output：雙向的：可以為輸入/輸出，只有兩個狀態High/Low），就可以使用本篇的實現方法了。

基于GPIO的按鍵板

基于GPIO的按鍵板實現，需要提供額外的GPIO口供使用。GPIO口足夠多的話可以一個按鍵對應一個GPIO，不夠多的時候可以使用矩陣掃描方式實現，若可供使用的GPIO連矩陣掃描方式都不滿足，還可以增加二極管來進一步擴展成2個GPIO實現6個按鍵，本節將簡單介紹這些方法。另外還可以通過擴展GPIO的方法來實現，將在下一篇幅中專門介紹。

嵌入式開發中，GPIO是最常用的控制接口，普通GPIO只具有High/Low兩個狀態，我們可以對其進行Read/Write操作。

1：足夠多的GPIO供使用

則每個按鍵對應一個GPIO口，電路設計可以保證：無按鍵動作GPIO口為Low，有按鍵動作GPIO口為High，或者相反。軟件設計只需要逐個掃描每個GPIO口的狀態，就可以知道某個按鍵是否有動作。

2：有限的GPIO供使用：使用矩陣掃描按鍵方式是最常見的方案。

其原理如下：任意兩個GPIO之間連接一個按鍵，比如GPIO_1 & GPIO_2，其默認狀態為Low，按鍵按下的話，兩者就連通了，這就意味著，我們可以先給GPIO_1一個High信號，接著去讀取GOIO_2，如果得到High，則這個按鍵被按下了，否則就是沒有按鍵動作。

數學告訴我們，基于這種方案的N個GPIO口，最多可以實現N*(N-1)/2個按鍵，也就是N的組合數。如下圖：4個GPIO（A/B/C/D）實現6（KEY_1…KEY_6）個按鍵的原理圖

變成也是比較簡單了，給個C代碼如下：

這里通過適當的流程設計，可以使得代碼緊湊有序。在按鍵比較少的情況下，一個挨著一個的去讀寫的方法也不錯，但在較多按鍵的時候，上面代碼的流程設計就比較具有優勢了。能夠在1分鐘內，看明白為什么使用 i*k+k-1 作為返回索引，我相信你的邏輯能力很OK。

3：進一步擴展---2個GPIO實現6個按鍵

如果在你的設計中，GPIO口的數量很有限，不能滿足矩陣掃描方式的需要，那么你有兩種選擇：1 擴展GPIO口，下一篇幅中將專門討論；2 增加一些二極管來進一步擴充矩陣掃描方式的能力。我們這里討論一個2個GPIO實現6個按鍵的方法，原理圖如下：

這種實現方法實際上就是利用了二極管的單向導通特性，使得我們可以區分更多的按鍵，分析如下：

1：Write GPIO_1=1 & GPIO_2=1，接著Read if GPIO_1==0 & GPIO_2==0，則為 KEY_3；

if GPIO_1==0 & GPIO_2==1，則為 KEY_1；

if GPIO_1==1 & GPIO_2==0，則為 KEY_2；

2：Write GPIO_1=0 & GPIO_2=1, 接著Read if GPIO_2==0，則為 KEY_4 or KEY_6；

需要進一步判斷：Write GPIO_1=1 & GPIO_2=0 然后Read：if GPIO_1==0 則為 KEY_4；

if GPIO_1==1 則為 KEY_6；

3：反序執行步驟2，可以區分出 KEY4 & KEY5。

明白了原理，軟件編程實現就比較簡單了，給出一個實現如下：

在這個編程實現里，在寫操作之后，可能需要適當的Delay以使得其狀態穩定；若是基于總線的嵌入式系統，也需要在函數退出前釋放總線。

3：總結與討論

基于矩陣掃描方式的按鍵板實現，是很最常用的。在GPIO口比較緊缺的情況下，可以通過在電路中適當增加幾個二極管來解決。如果這樣還不能解決，就必須設法擴展GPIO了，稍后討論。

下面給出了一個很不錯的 矩陣掃描+二極管擴展 的電路圖，你能為它寫一個驅動嗎？相當具有挑戰性哦，試試看吧……

編輯：hfy