基于ADSP-BF561的嵌入式键盘设计

指针（如图 3所示）。通过移动读指针和写指针就可以实现缓冲区的数据读取和写入。当一个按键被按下时，键值将被放置在环形队列的写指针指向的位置。而应用程序则是通过读指针去读取缓冲区中的键值。若缓冲区已满，则任何下一个按键都将被丢弃。若缓冲区为空，则读进程阻塞。使用环形的缓冲区可以使得读写并发执行，读进程和写进程可以采用 "生产者和消费者"的模型来访问缓冲区，从而方便了缓冲的使用和管理，确保系统的安全性。

图3环形缓冲区

应用层中使用了 select系统调用，select会在一个循环中对每个需要监听的设备调用它们各自的 poll支持函数以使得当前进程被加入各个设备的等待队列。若当前没有任何被监听的设备就绪，则内核进行调度（调用 schedule），当前进程让出 CPU进入阻塞状态，schedule返回时将再次循环检测是否有操作可以进行，如此反复；否则，若有任意一个设备就绪，select都立即返回。

poll 函数中利用等待队列，实现了应用程序对缓冲区读操作的同步。因此，只需再定义
两个信号量，用于实现同步和互斥：

static DECLARE_MUTEX(mutex_sem); /*定义用于互斥的信号量，初值为1*/
/*定义控制驱动程序写缓冲区的信号量，初值为 KEYBUF_SIZE-1，表示缓冲区中的空位
数 */
struct semaphore empty_sem;
sema_init (＆empty_sem, KEYBUF_SIZE-1);
驱动程序填写缓冲区过程的伪代码如下：
down(empty_sem); //保证缓冲区中有空位，否则进程挂起
down(mutex_sem)； //申请互斥信号量，保证对缓冲区的互斥访问
键值送往环形缓冲写指针所指地址；
char_buf_write =( char_buf_write +1) mod KEYBUF_SIZE；//修改写指针
up(mutex_sem); //释放互斥信号量
wake_up(&key_wait); //唤醒等待队列中的进程
应用程序读缓冲区过程的内核实现伪代码如下：
down(mutex_sem)； //申请互斥信号量，保证对缓冲区的互斥访问
环形缓冲读指针所指地址的值送往用户空间；
char_buf_read =( char_buf_read +1) mod KEYBUF_SIZE；//修改读指针
up(mutex_sem); //释放互斥信号量

4 结束语

本文设计并实现了基于 ADSP-BF561的嵌入式矩阵键盘。利用 GPIO口直接扫描矩阵键盘，简化了扫描电路的设计，降低了成本；软件实现上，利用定时器消抖，避免忙等，提高系统效率；利用环形缓冲管理按键信息，使用等待队列和信号量实现缓冲的同步操作。

目前，此设计已经成功应用于一款网络视频电话终端，测试表明，该方案在一定的要求 下完全符合性能要求，并具有较好的稳定性和实时性。

本文作者创新点：本设计利用定时器消抖，避免忙等，提高系统效率；利用环形缓冲管理按键信息，使用等待队列和信号量实现缓冲的安全同步。