3.2 软件实现框架

Windows CE操作系统驱动层分为MDD层(Model Device Driver，模型设备驱动)和PDD(Platform Dependent Driver，平台相关驱动)两层，框架结构如图4所示。MDD层是抽象出来的一些功能，不与硬件直接相关，他接收PDD层传来的数据，完成处理得到的键值，发出消息通知处理处理响应操作的程序，PDD层与硬件直接相关，实现硬件接口以及获得的硬件特性传递给MDD层。 

驱动实现流程，PDD层主要实现键盘的监控，开辟两个线程，线程MaxKeyCheckPro监控INT脚的电平变化。当有键按下，INT拉低，此时在I2C总线准备完毕的情况下，通过I2C总线发送读取键值的命令读取芯片的FIFO，芯片在接收到命令之后会将FIFO中存储的键值通过I2C总线发出传回给线程MaxKeyCheckPro，同时发出通知给线程KeybdIstThreadProc，将传递回来的键值传给线程KeybdIstThreadProc，再由线程KeybdIstThreadProc负责将键值传给MDD层，MDD层负责存储键值，并发出消息通知相应的程序对键值做出响应。

采用两个线程的目的是让各自完成自己的操作，不会造成相互的影响，在按键频繁触发的情况下，线程MaxKey CheckPro可以在快速得到键值传递出去之后立即等待下一次按键的发生，不会因为在处理其他的操作而使得下一次按键的响应有所延迟。

3.3 I2C总线的通信流程

由于按键的频繁按下会导致不停地使用I2C总线读取芯片FIFO，所以防止2次读写之间的干扰(即在一次读写没有完成之前另一次读写操作也占用I2C总线，两次的数据会造成紊乱)是一个重要的问题。

针对一次读写操作，考虑到其不可打断性以防止数据的破坏，采用mutex互斥锁。即每次只允许1个读写操作占用I2C总线。在1次读写操作开始之前，等待互斥锁，直到读写操作完毕，释放互斥锁。这样当在一次读写没有完成之前，另一次读写无法占用I2C总线，而只能等待。具体流程如图5所示： 

3.4 具体读写操作

这里的键盘驱动与普通键盘驱动不同，不需要通过判断键盘矩阵的电平变化来得到键值，这些操作由芯片内部完成。键盘控制器对按键操作去抖并且自动存入FIFO中，因此所需要做的操作就是在检测到键盘按下之后读取FIFO。如图6所示。

但值得注意的是，每次按键按下之后，INT脚会被拉高，但是只有在将FIFO清空之后INT才会被拉低，拉低之后如果继续有键盘按下，会继续把键值存放在FIFO中。所以每次的读取操作需要清空FIFO。但是在实际应用中发现当键盘在被快速按下时，对于FIFO中的操作都做出响应会影响系统的性能，所以选择丢掉FIFO队列中其他键值，只保留最后一个。

4 性能分析

整个过程CPU通过3根主线和芯片通信，实现了按键操作的快速响应和处理，可以控制最多达64个按键的防抖及响应，由于芯片封装了一部分功能，由硬件来处理使得速度变快。由于I2C的多主控特点，不会影响挂在I2C上的其他外设的工作和性能。

5 结 语

本文介绍基于PXA270处理器和WindowsCE 5.0操作系统上的键盘驱动的设计和实现。目前已经在本平台上稳定运行，具有很好的按键处理能力。