CN115994008B - 一种按钮装置软件功能的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种按钮装置软件功能的实现方法，包括：原始输入信号处理类型，建立输入信号和输出信号的映射关系，以在有外部的输入信号时，原始输入信号处理类型给出对应的输出信号；数字信号读取接口类型，用于屏蔽硬件接口差异；按钮类型，按钮类型至少包含一个信号处理类型实例，将操作该按钮时的变化赋值为处理业务逻辑过程的函数，通过定时器回调信号处理类型实例中的回调函数，以对按钮进行使用。为按钮动作检测提供统一的处理过程，使具有不同的数字输入的按钮单元和计算处理单元都可以使用这一处理过程，且能够多次重复使用，将按钮按下要处理的业务逻辑与按钮按下的动作检测处理流程分开，进一步提高按钮动作检测处理过程的独立性。

Description

一种按钮装置软件功能的实现方法

技术领域

本发明属于软件控制技术领域，具体涉及一种按钮装置软件功能的实现方法。

背景技术

在现有的各类控制设备中，物理按钮是常用的用户命令输入装置。物理按钮的信号，通过数字信号输入模块，连接到计算机或其它计算处理单元。计算处理单元根据接收到的信号，判断是否启动了相应的设备按钮，继而分配执行器执行对应的用户命令。如图1所示。

按钮软件功能在实现时主要分为两部分：按钮动作探测过程和业务逻辑过程(按钮需要执行的用户命令)两部分。每个按钮的业务逻辑过程是不一样的，而探测过程的逻辑是相似的，所使用的数字信号输入模块是不同的。

通常设备软件会为每个按钮编写不同的按钮实现程序，如图2所示，按钮动作探测过程和业务逻辑过程紧密连接，导致同似的按钮动作探测过程，需要编写不同版本的软件实现，增加了软件测试量和维护量。按钮动作探测过程需要有防抖动处理，在多种不同版本的按钮动作探测过程中，可能会有忽略，这样会导致设备的稳定性下降。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，提供了一种按钮装置软件功能的实现方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种按钮装置软件功能的实现方法，包括：

原始输入信号处理类型，针对按钮装置的操作创建原始输入信号处理类型，给定原始输入信号处理类型的输入信号范围和输出信号范围，并建立输入信号和输出信号的映射关系，以在有外部的输入信号时，原始输入信号处理类型给出对应的输出信号；

数字信号读取接口类型，用于屏蔽硬件接口差异；

按钮类型，所述按钮类型至少包含一个信号处理类型实例，并构建定时处理函数调用原始输入信号处理类信号的输出信号；

将操作该按钮时的变化赋值为处理业务逻辑过程的函数，通过定时器回调信号处理类型实例中的回调函数，以对按钮进行使用。

优选的，对原始输入信号处理类型进行如下处理：

构建函数说明，该函数的伪签名包括信号处理类型、输入信号范围数组、默认的信号输出类型；

基于输入信号和输出信号的映射关系获取当前信号输出值；

定时处理函数，所述定时处理函数是可被使用此信号处理类的线程或定时器溢出函数定时调用，用以输入和输出映射。

优选的，构建输出信号变化回调函数指针，在信号处理类型的输出信号改变时，通过输出信号变化回调函数指针完成对回调函数的调用；

构建输入信号回函数指针，所述构建输入信号回函数指针指向回调函数，以读取到输入信号变化。

优选的，将输出信号变化回调函数指针和输入信号回函数指针赋值在按钮类型中。

优选的，通过比较输入数据的数值大小进行数据转换，根据数值大小输出对应的输出数据，并以此作为输入信号和输出信号的映射关系。

优选的，定时处理函数对经映射后输出的输出信号进行防抖动处理。

优选的，防抖动处理包括：

将输入数据映射输出为输出数据，将映射后输出的数据与上一次定时处理函数映射出的输出数据进行比较；

在二者不同时，重置上一次定时处理函数映射出的输出数据的有效维持时间；

在二者相同时，更新上一次定时处理函数映射出的输出数据的有效维持时间；

然后判断上一次定时处理函数映射出的输出数据的有效维持时间是否达到构建函数说明中提前设定的有效维持时间；

若在构建函数说明中预设的数据范围内，则完成防抖动处理；

若超出构建函数说明中预设的数据范围，查看上一次定时处理函数映射出的输出数据是否和当前外输出的有效值相同，若相同则完成防抖动处理；若不同则将当前外输出的有效值变为上一次定时处理函数映射出的输出数据，并将调用信号变化指针所指向的回调函数。

优选的，数字信号读取接口类型包括以下成员函数：

读取，读取按钮装置中输入信号；

初始化，初始化按钮装置，并指明按钮装置的具体位序。优选的，按钮类型还包括：

上升沿变化回调函数指针，按钮上升沿到来触发的函数回调指针；

升沿变化回调函数指针，按钮下降沿到来触发的函数回调指针；

初始化，用来初始化所用到的数字输入模块；

定时处理函数，此函数可被使用此信号处理类的线程或定时器溢出函数调用，并周期调用原始输入信号处理类信号的输出信号。

优选的，按钮类型的按钮类型构建函数的伪签名包括数字信号读取接口、防抖动时间有效数值范围和默认的数字信号读取常态电平。

有益效果：为按钮动作检测提供统一的处理过程，使具有不同的数字输入的按钮单元和计算处理单元都可以使用这一处理过程，且能够多次重复使用，将按钮按下要处理的业务逻辑与按钮按下的动作检测处理流程分开，进一步提高按钮动作检测处理过程的独立性。

统一按钮动作检测的处理过程中增加了防抖动处理，增强了设备的稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明现有技术中按钮用户命令的流程简图；

图2为本发明现有技术中按钮设备实现软件功能的方法；

图3为本发明所提供具体实施例中按钮动作探测统一实现的过程；

图4为本发明所提供具体实施例中原始输入信号处理类型的信号处理过程；

图5为本发明所提供具体实施例中防抖动处理的流程图；

图6为本发明所提供具体实施例中数字信号读取接口类型所含有的接口示意图；

图7为本发明所提供具体实施例中按钮类型的处理过程；

图8为本发明所提供具体实施例中按钮的使用过程示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-8所示，一种按钮装置软件功能的实现方法，包括：原始输入信号处理类型，针对按钮装置的操作创建原始输入信号处理类型，给定原始输入信号处理类型的输入信号范围和输出信号范围，并建立输入信号和输出信号的映射关系，以在有外部的输入信号时，原始输入信号处理类型给出对应的输出信号；数字信号读取接口类型，用于屏蔽硬件接口差异；按钮类型，按钮类型至少包含一个信号处理类型实例，，并构建定时处理函数调用原始输入信号处理类信号的输出信号；将操作该按钮时的变化赋值为处理业务逻辑过程的函数，通过定时器回调信号处理类型实例中的回调函数，以对按钮进行使用。为按钮动作检测提供统一的处理过程，使具有不同的数字输入的按钮单元和计算处理单元都可以使用这一处理过程，且能够多次重复使用，将按钮按下要处理的业务逻辑与按钮按下的动作检测处理流程分开，进一步提高按钮动作检测处理过程的独立性。

在本实施中，按钮的使用过程如图8，先创建一个按钮，按钮中类中的上升沿变化回调函数指针和下降沿变化回调函数指针赋值为处理业务逻辑过程的函数。再创建一个定时器类，最后在定时器的回调中，回调Button类的TimerProcess()函数。

在一可选实施例中，对原始输入信号处理类型进行如下处理：

构建函数说明，该函数的伪签名该构建函数伪签名如下，信号处理类型(toutputs)、输入信号范围数组(tinputs)、默认的信号输出类型(defaultOutput)以及防抖动时间有效数值范围(msDuration)。

基于输入信号和输出信号的映射关系获取当前信号输出值；

定时处理函数，定时处理函数是可被使用此信号处理类的线程或定时器溢出函数定时调用，具体地，函数应该被定时调用，调用的时间间隔，依据设备实际需要调整，用以输入和输出映射。一般时间间隔为10毫秒。本函数完成的逻辑任务包括输入输出映射和防抖动处理。

在本实施例中，通过比较输入数据的数值大小进行数据转换，根据数值大小输出对应的输出数据，并以此作为输入信号和输出信号的映射关系。

具体如图4所示。输入数据的数值中a～h皆为可比较大小的数据,如整数int类型或小数float类型。Tinputs数组中包含了数据{a,b,c},Toutputs数组中包含了对应的输出数据{e,f,g,h}。Tinputs和Toutputs数据类型可以不同。比如Tinputs数组为int类型，Toutputs为float类型。输入数据d为经过防抖动处理后的数据，即有效维持时间达到有效输入时间msDuration。输入数据d在转换条件的区域变化时，就会输出Toutputs数组中的一个对应数据。再以float,int类型为例，Tinputs数组设为{0.1,0.5,1.0},Toutputs数组设为{1，2，3，4}。则对应的输入输出如表1。

表1：

输入数据	输出数据
		<＝0.1	1
<＝0.5	2
		<＝1.0	3
>1.0	4

在本实施例中，定时处理函数对经映射后输出的输出信号进行防抖动处理。统一按钮动作检测的处理过程中增加了防抖动处理，增强了设备的稳定性。

具体来说，防抖动处理包括：

将输入数据映射输出为输出数据，将映射后输出的数据与上一次定时处理函数映射出的输出数据进行比较；

在二者不同时，重置上一次定时处理函数映射出的输出数据的有效维持时间；

在二者相同时，更新上一次定时处理函数映射出的输出数据的有效维持时间；

然后判断上一次定时处理函数映射出的输出数据的有效维持时间是否达到构建函数说明中提前设定的有效维持时间；

若在构建函数说明中预设的数据范围内，则完成防抖动处理；

若超出构建函数说明中预设的数据范围，查看上一次定时处理函数映射出的输出数据是否和当前外输出的有效值相同，若相同则完成防抖动处理；若不同则将当前外输出的有效值变为上一次定时处理函数映射出的输出数据，并将调用信号变化指针所指向的回调函数。

如图5对防抖动处理流程，根据输入输出映射关系，将输入数据映射出输出数据tmp。Tmp数据再和上一次设用定时器处理函数映射出的数据tmp2比较。如果不同，说明新的tmp数据有更新，需要重置tmp数据的数据维持时间accu。如果相同，就更新下数据维持时间accu。接下来判断accu是否达到了构造函数里提供的维持时间msDuration。如果没超过，就结束。超过了，再查看一下tmp2的数据是否和当前给外部的有效输出值Tout是否相同，相同就结束流程，不相同，将Tout的输出值变为tmp2,最后调用信号变化指针所指向的回调函数。其中，tmp为输入数据映射对应的输出数据；tmp2为上一次函数调用的输入数据映射出的输出数据；accu为tmp2数据有效维持时间；msDuration为提前设定的数据有效时间；Tout为当前对外输出的有效值。

在一可选实施例中，构建输出信号变化回调函数指针，这是一个指向回调函数的指针，当信号处理类的输出信号改变时，使用该指针完成对回调函数的调用。通过输出信号变化回调函数指针完成对回调函数的调用；构建输入信号回函数指针，这是一个指向回调函数的指针，通过调用该指针指向的回调函数可以读取到数字输入模块的信号变化，构建输入信号回函数指针指向回调函数，以读取到输入信号变化。

更进一步地，将输出信号变化回调函数指针和输入信号回函数指针赋值在按钮类型中。

在一可选实施例中，数字信号读取接口类型，含有的接口如图6，该接口类中用来屏蔽硬件接口差异，包括以下成员函数：

读取，读取按钮装置中输入信号，具体读取数字输入模块中的一个bit位信号；

初始化，初始化按钮装置，并指明按钮装置的具体位序，具体指明第几位。

在一可选实施例中，具体，按钮类型包含了一个信号处理类型号实例，信号处理类实例构建过程需要放在Button类的构建中。

按钮类型还包括：

上升沿变化回调函数指针，按钮上升沿到来触发的函数回调指针；

升沿变化回调函数指针，按钮下降沿到来触发的函数回调指针；

初始化，用来初始化所用到的数字输入模块；

定时处理函数，类似信号处理类中定时处理函数的作用。此函数可被使用此信号处理类的线程或定时器溢出函数调用，并周期调用原始输入信号处理类信号的输出信号。函数应该被定时调用，调用的时间间隔，一般为10毫秒。

在一可选实施例中，按钮类型的按钮类型构建函数的伪签名包括数字信号读取接口、防抖动时间有效数值范围和默认的数字信号读取常态电平。具体来说，该构建函数伪签名如下按钮类(数字信号读取接口ioBit：防抖动时间有效数值范围msDuration；默认的数字信号读取常态电平generalLevel)；在构建函数内需要包括数字信号类的构建过程，具体的构建过程如图7所示。最后在此类的定时处理函数中，调用原始输入信号处理类的定时处理函数。

综上，本申请为按钮动作检测提供了统一的处理过程，处理过程独立于硬件，使得不同的数字输入模块和计算处理单元都可以使用这一处理过程。从而使得程序代码可以一次测试，多次使用，减少了程序编写任务，降低了软件出错的几率。将按钮按下要处理的业务逻辑与按钮按下的动作检测处理流程分开。进一步提高按钮动作检测处理过程的独立性。使得软件编写者可以更加专注对业务逻辑的处理。统一按钮动作检测的处理过程中增加了防抖动处理，增强了设备的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种按钮装置软件功能的实现系统，其特征在于，包括：

原始输入信号处理类型，针对按钮装置的操作创建原始输入信号处理类型，给定原始输入信号处理类型的输入信号范围和输出信号范围，并建立输入信号和输出信号的映射关系，以在有外部的输入信号时，原始输入信号处理类型给出对应的输出信号；

数字信号读取接口类型，用于屏蔽硬件接口差异；

按钮类型，所述按钮类型至少包含一个信号处理类型实例，并构建定时处理函数调用原始输入信号处理类信号的输出信号；

将操作该按钮时的变化赋值为处理业务逻辑过程的函数，通过定时器回调信号处理类型实例中的回调函数，以对按钮进行使用实现系统；对原始输入信号处理类型进行如下处理：

构建函数说明，该函数的伪签名包括信号处理类型、输入信号范围数组、默认的信号输出类型；

基于输入信号和输出信号的映射关系获取当前信号输出值；

定时处理函数，所述定时处理函数是可被使用此信号处理类的线程或定时器溢出函数定时调用，用以输入和输出映射实现系统；

构建输出信号变化回调函数指针，在信号处理类型的输出信号改变时，通过输出信号变化回调函数指针完成对回调函数的调用；

构建输入信号回函数指针，所述构建输入信号回函数指针指向回调函数，以读取到输入信号变化实现系统；将输出信号变化回调函数指针和输入信号回函数指针赋值在按钮类型中实现系统；通过比较输入数据的数值大小进行数据转换，根据数值大小输出对应的输出数据，并以此作为输入信号和输出信号的映射关系；

按钮类型还包括：

上升沿变化回调函数指针，按钮上升沿到来触发的函数回调指针；

下降沿变化回调函数指针，按钮下降沿到来触发的函数回调指针；

初始化，用来初始化所用到的数字输入模块；

定时处理函数，此函数可被使用此信号处理类的线程或定时器溢出函数调用，并周期调用原始输入信号处理类信号的输出信号。

2.根据权利要求1所述的按钮装置软件功能的实现系统，其特征在于，定时处理函数对经映射后输出的输出信号进行防抖动处理。

3.根据权利要求2所述的按钮装置软件功能的实现系统，其特征在于，防抖动处理包括：

将输入数据映射输出为输出数据，将映射后输出的数据与上一次定时处理函数映射出的输出数据进行比较；

在二者不同时，重置上一次定时处理函数映射出的输出数据的有效维持时间；

在二者相同时，更新上一次定时处理函数映射出的输出数据的有效维持时间；

然后判断上一次定时处理函数映射出的输出数据的有效维持时间是否达到构建函数说明中提前设定的有效维持时间；

若在构建函数说明中预设的数据范围内，则完成防抖动处理；

若超出构建函数说明中预设的数据范围，查看上一次定时处理函数映射出的输出数据是否和当前外输出的有效值相同，若相同则完成防抖动处理；若不同则将当前外输出的有效值变为上一次定时处理函数映射出的输出数据，并将调用输出信号变化回调函数指针所指向的回调函数。

4.根据权利要求1所述的按钮装置软件功能的实现系统，其特征在于，数字信号读取接口类型包括以下成员函数：

读取，读取按钮装置中输入信号；

初始化，初始化按钮装置，并指明按钮装置的具体位序。

5.根据权利要求1所述的按钮装置软件功能的实现系统，其特征在于，按钮类型的按钮类型构建函数的伪签名包括数字信号读取接口、防抖动时间有效数值范围和默认的数字信号读取常态电平。