Bitwise Integrative Debounce 运算符混淆

Question

我正在构建一个键盘，一些固件在用 C 编程的无线模块上运行。我正在尝试推出我自己的去抖动算法，需要一些帮助。本质上，代码的布局如下：

#define DEBOUNCE 5 - 这个值可以是从 1（不可取，不是真正的去抖动）到无穷大（同样不可取，原因很明显）之间的任何值。我正在用这个去抖动 32 个按钮，所以接下来我使用以下方法创建一个 32 位整数数组：

static uint32_t key_integration[DEBOUNCE];

在每次扫描输入时（1KHz 轮询率），我将数组的倒数第二项移到最后一项，将倒数第三项移到倒数第二项，依此类推，直到我最终将键的原始扫描输入到第 0 个数组项中。（附带问题：比从 0 到 DEBOUNCE-2 迭代循环更简单的方法？如果我有一个 (32*DEBOUNCE) 位整数，我将只使用按位移位，但是......无论如何。）

现在是我遇到困难的棘手部分：将数组结果与当前（去抖动）键状态进行比较。本质上，如果 key_integration int 的位 X 是 1 是所有数组，我想将它与当前（去抖动）键状态进行异或以查看它是否已更改。如果 key_integration int 的每一位 X 在所有数组中都是 0，我想做同样的事情。如果位 X 在数组中分散为 1 和 0，则它仍在去抖，不需要进行比较。

我目前对如何将 key_integration 数组与去抖键状态 int 进行比较感到困惑。我非常感谢有关如何 A) 比较它们或 B) 重构代码以更简单的方式实现相同结果的建议。我绝对不能相信我想出的是最好的方法。

Answer 1

您可以相当容易地计算出哪些键始终为零或始终为一的掩码，（伪代码）

alwaysZ = -1
alwaysO = -1
for (int i = 0; i < DEBOUNCE; i++)
    alwaysZ &= ~keys[i]
    alwaysO &= keys[i]

这样就很容易确定哪些键保持不变（但在任一极性）：stable = alwaysZ | alwaysO

虽然这需要在每个轮询时刻重新计算，但这是可以避免的。显然位 stable[i] 将被设置当且仅当第 i 个位被设置的次数是 0 或 DEBOUNCE（可能是 DEBOUNCE - 1，这取决于您定义该常量的含义，但关键是它要么是 0 要么是 "everything")。所以这里有一个替代方案：保留一个 counts 数组，它计算每个按钮在整个去抖动过程中被发现处于按下状态的次数 window。每个当前按下的按钮加一，从每个按下的按钮减一 DEBOUNCE 步到过去。

使用计数数组，您可以判断每个按钮在恒定时间内是否稳定，与去抖动量无关。不利的一面是，您必须明确检查每个计数，而使用位掩码，您可以立即确定 any 按钮是否稳定，然后提前退出。

至于附带问题，您可以使用标准 circular buffer 技术来避免移动数据本身，只需通过调整索引来虚拟地移动它。但这也不是免费的，因为 DEBOUNCE=5 我不会那样做。由于开销是恒定的，因此它可以很好地扩展到巨大的去抖动值。您通常可以避免进行实际的模运算，因为您只是递增一个索引（这样您就可以递增并在到达末尾时返回到 0），而不是随机索引到缓冲区的中间。

Bitwise Integrative Debounce 运算符混淆

Bitwise Integrative Debounce Operator Confusion

c

arrays

embedded

bit-manipulation

debounce