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软件的作用在于发挥硬件的特性，这是软件编程的宗旨；编程的魅力在于把逻辑问题表达出来，或者牵强的说是把逻辑问题转化为空间问题。在做C编程的时候，我们考虑的都是逻辑问题，而解决问题的落脚点确实在程序的某个位置加个什么语句，这个“位置”一次应该是属于空间的范畴，逻辑问题的本身是复杂的，语言的魅力就在于不仅能把逻辑问题表达出来，还能给我们提供一个思考讨论的平台。

本文主要讨论的是C语言编程中按键和开关的问题，或者隐身为输入检测。

按键和开关是我们生活中很常见的东西，例如我们的电脑就有键盘，家电都有电源按钮等等。根据用途、领域、介质等的不同，就有不同的名字，诸如：按键、按钮、键盘、触摸屏、开关等等。

首先是格物致知，在纷繁复杂的实物中，找到他们的本质和规律。我们可以统归为按键和开关这两类。按键的本质特性就是按下去就有反映，松开就回复原样，也就是在我们按下去的时间段里有效，在我们看来就像是个脉冲，脉冲的长度就是我们按下去的时间，例如我们的电脑键盘，手机按键等。开关的本质就是动作之后一直有效，与是否松手无关，直到我们再去操作为止。看上去更像是一个电平变化，例如我们的自锁开关、闸刀等。

以上都是按键和开关的硬件特性，与具体系统的功能不能一一对应，例如：电脑的键盘的本质应该是按键，打字的时候我们按下一个键，屏幕就会出现相应字符，我们松开时就没有了反映，其有效的时间段是我们按下去的时间。而当我们用qq播放器看电影的时候，按一下空格键，就会暂停电影的播放，直到我们再去操作才能继续电影的播放。前者很好理解，而后者就好像是按键实现了开关的功能。一个系统最后所呈现的功能是有软件和硬件共同决定的，不能以偏概全。

按键和开关的介绍就到这里，总结就是：根据其本质统分为按键和开关，其范畴属于硬件，还没有涉及到软件部分，这和系统的功能没有确定的对应关系，下面介绍相关的软件部分。

在软件范畴来说，就是输入检测问题，检测的最本质就是查看输入是高电平还是低电平，就是去读相关的寄存器，这是软件中距离硬件最近的部分了，也就是硬件在软件中的映射。常用而又比较完善的检测方法是跳边检测和电平检测同时应用，具体来说，通过跳边检测来发现输入有变化，再通过电平检测确定是什么变化，并作相应的操作。

总体来说，软件设计有系统的功能和所用的硬件特性来决定。如例1：用开关作为开关，编写程序，控制流水灯是否执行。我们可以用可以用直接用电平检测，高电平的时候就执行流水灯程序，低电平的时候就不执行流水灯程序。例2：用按键作为开关，编写程序，控制流水灯是否执行。我们就不能电平检测了，必须要用跳边检测。还要对跳变检测进行计数，分奇偶来控制流水灯程序是否执行。例3：分别用按键和开关作为开关，编写程序，控制流水灯执行一次(假设流水灯有8个)，而其他程序继续执行。这时候我们要在前面基础上加上一个标志位，用来标志一次执行是否完成。具体来说就是在判断是否执行流水灯程序时候，增加对标志位的判断，禁止对流水灯程序的二次执行。这里需要强调的是判断和执行一定要分开做，不要混为一坨，这样可以使得程序的结构更加的合理，降低复杂度，便于维护。例4：分别用按键和开关作为开关，编写程序，控制LED的一秒钟闪烁一次，要求用定时器实现。这时候不论式开关还是按键都要使用状态标志位，来标志程序正在执行，即使输入有效，也不一定执行程序，还要判断状态标志位。

这里的流水灯程序和系统的功能是对应的，是系统的要求，没有商量的余地。我们现在对这段程序做一下格物致知，我们可用这几个标准来衡量这段程序，分别是：执行次数、可重复执行性、执行时间和复杂度等来衡量。

执行次数：往往要用执行完成标志位，并参与是否执行的条件判断，例如上面的执行一次流水灯程序的例子。

可重复执行性：往往要用到执行状态标志位，并参与是否执行的条件判断，防止重复执行。这要区别于多次执行。

执行时间：往往决定执行的方式，既是否使用定时器，这关系到可重复执行性的问题。

复杂度：这段程序是否执行有多个条件决定的时候，我们就尽量把条件的判断放在一起，不和执行相混淆，以降低复杂度。

下面论述一下跳变检测、跳变有效、跳变输入、电平检测、电平有效、电平输入的问题。

电平检测就不说了，读寄存器就可以了，跳边检测的实质是多次的电平检测是否相同，这是检测方法的范畴。而电平有效和跳边有效是条件判断，属于程序逻辑关系的范畴。跳变输入和电平输入是硬件的范畴，对应于按键和开关，动作速度比较慢，与我们的操作息息相关，例如我们的键盘。

写于2013-8-31满井西村住处。