概述

这篇文档将创建一个使用 e2 studio 集成 QE 的电容式触摸应用示例。

硬件准备

首先需要准备一个开发板，这里我准备的是芯片型号R7FA2E1A72DFL的开发板：

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视频教程

https://www.bilibili.com/video/BV14h4y1E7py/

电子时钟制作(10)----电容触摸配置

添加TOUCH驱动

通过点击New Stack->CapTouch->Touch添加触摸组件。
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板子上的触摸io为P015。

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配置GPIO为触摸电容模式。

配置完毕之后在TOUCH组件内会同步显示。
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配置CapTouch

从e2 studio的菜单中，选择瑞萨视图 > Renesas QE > CapTouch Workflow (QE)打开配置电容触摸的主要视角。

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打开后可以看到具体的配置流程。

在 CapTouch Workflow (QE)窗格中，首先需要选择需要配置的电容触摸项目，如下所示。
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执行“准备配置” ，通过使用下拉菜单并选择Create a newconfiguration创建一个新的Touch配置。

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可以通过Button添加电容触摸按钮，具体流程如下所示。
1.从右侧选择Button菜单项并将鼠标移动到画布上。
2.点击鼠标左键来放下按钮图标。开发板上有2个电容触摸按钮，可以添加两个按钮。
3.两个按钮添加完成后，按侧选择Button菜单可以退出放置。

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双击按钮，配置具体的电容触摸按键管脚。
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配置完毕之后，可以看到警告已经消失，同时按键变为绿色。
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开启调优界面

点击瑞萨视图-> Renesas QE-> CapTouch Tuning Result，将在主视图窗格中显示触摸界面的配置。
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启动 CapTouch 调优

要启动自动调优过程，请单击start tuning按钮。
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需要注意要链接上开发板。
电容式触控自动匹配的QE现在开始，请仔细阅读调优对话框窗口，因为它们将指导您完成调优过程。下面显示了一个示例屏幕。
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经过几个自动步骤后，您将到达对话框，其中包含如下所示的信息。
这是调谐过程的触摸灵敏度测量步骤。在对话框中显示的传感器上按下正常的触摸压力。
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当你按下时，条形图将向右增加，触摸计数将以数字形式上升。在保持压力的同时，按下电脑键盘上的任意按键来接受测量值。
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完成后，您将看到如下所示的图片，这是中间件用来确定Touch事件是否发生的检测阈值。
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点击对话框中的“Continue the Tuning Process（继续调整过程）”按钮。这将退出调整过程并断开与目标上的调试会话。

在调整过程完成后，这里呈现的默认视图将是该配置中传感器的调整结果。这使用户可以快速查看调整结果。
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查看“项目资源管理器”窗口，您会看到已添加文件。这些文件包含所需的调整信息，以启用触摸检测。
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输出调整参数文件。点击“Output Parameter Files（输出参数文件）”按钮。

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查看“项目资源管理器”窗口，您会看到已添加文件。这些文件包含所需的调整信息，以启用触摸检测。

判断电容触摸是否按下

要实现电容触摸状态的应用程序代码，请单击“Show Sample（显示示例）”按钮。
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一新的菜单窗口会将打开，显示文本中的示例代码。单击“Output to a File（输出到文件）”按钮。
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创建了一个描述示例代码的新项目文件。在“项目资源管理器”窗口中，您会看到已添加qe_touch_sample.c文件。

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打开qe_touch_sample.c，查看触摸电容实例代码。

可以看到需要在主程序中初始化打开touch组件。

    /* Open Touch middleware */
    err = RM_TOUCH_Open(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl, g_qe_touch_instance_config01.p_cfg);
    if (FSP_SUCCESS != err)
    {
        while (true) {}
    }

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注意带上头文件。

#include "qe_touch_config.h"

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写一个类似的函数进行读取。

void qe_touch_sw(void)
{
    /* for [CONFIG01] configuration */
     err = RM_TOUCH_ScanStart(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl);
     if (FSP_SUCCESS != err)
     {
         while (true) {}
     }
     while (0 == g_qe_touch_flag) {}
     g_qe_touch_flag = 0;
     uint64_t button_status;
     err = RM_TOUCH_DataGet(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl, &button_status, NULL, NULL);
     if (FSP_SUCCESS == err)
     {
         /* TODO: Add your own code here. */
         if(button_status & (0b1 ) )
             qe_sw=1;
         else
             qe_sw=0;
     }
}

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声明一下该函数。

void qe_touch_sw(void);

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同时在主程序中添加该函数。
在这里插入图片描述

修改按键函数，在timer_smg.c，主要添加触摸按键的定义。
在这里插入图片描述

void set_smg_button(void)
{

     R_IOPORT_PinRead(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_02_PIN_07, &sw1);
     R_IOPORT_PinRead(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_02_PIN_08, &sw2);
     R_IOPORT_PinRead(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_09_PIN_13, &sw3);
     R_IOPORT_PinRead(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_09_PIN_14, &sw4);

     if(sw1+sw2+sw3+sw4==4&&qe_sw==0)//按键都没按下,清除按键按下计数值
     {
         sw1_num1=0;
         sw2_num1=0;
         sw3_num1=0;
         sw4_num1=0;
         qe_sw_num1=0;
     }
     else if(sw1==0&&sw2&&sw3&&sw4&&qe_sw==0)//只有SW1按下
     {
         if(sw1_num1<1001)//按下小于10s,1001是防止变量在1000时候一直切换模式
         sw1_num1++;
         if(sw1_num1%200==0)//模式切换,按下
         {
             buzzer_num=20;//蜂鸣器叫200ms
             if(smg_mode>2)
                 smg_mode=0;
             else
             smg_mode++;
         }
         if(smg_mode==6)
             smg_mode=0;

     }
     else if(sw2==0&&sw1&&sw3&&sw4&&qe_sw==0)//只有SW2按下
     {
         if(sw2_num1<30)//300ms 减一次
             sw2_num1++;
         else
         {
             sw2_num1=0;
             if(smg_mode==1)
             {
                 if(hour>0)
                     hour--;
                 else
                     hour=23;

             }
             else if(smg_mode==2)
             {
                 if(min>0)
                     min--;
                 else
                     min=59;
             }
         }
     }
     else if(sw3==0&&sw1&&sw2&&sw4&&qe_sw==0)//只有SW3按下
     {
         if(sw3_num1<30)//300ms 减一次
             sw3_num1++;
         else
         {
             sw3_num1=0;
             if(smg_mode==1)
             {
                 if(hour<23)
                     hour++;
                 else
                     hour=0;

             }
             else if(smg_mode==2)
             {
                 if(min<59)
                     min++;
                 else
                     min=0;
             }
         }
     }

     else if(sw1&&sw2&&sw3&&sw4&&qe_sw)//只有触摸电容按下
     {
         if(qe_sw_num1<200)//2000ms 切换一次
             qe_sw_num1++;
         else
         {
             qe_sw_num1=0;
             if(smg_mode==0)//切换到显示温度
             {
                 smg_mode=4;

             }
             else if(smg_mode==4)//切换到显示湿度
             {
                 smg_mode=5;
             }
             //切换为数据保存
             else if(smg_mode==1||smg_mode==2)
             {
                 smg_mode=3;
             }
             else if(smg_mode==5)//正常显示
              {
                  smg_mode=0;
              }

         }

     }


}

同时在回调函数中增加温湿度显示，在timer_smg.c，主要添加触摸按键的定义。

在这里插入图片描述

void timer0_callback(timer_callback_args_t *p_args)
{
    /* TODO: add your own code here */
    if (TIMER_EVENT_CYCLE_END == p_args->event)
    {
        time_mode_num++;
        if(time_mode_num>200)
            time_mode_num=0;


        if(smg_mode==0)
        {
            if(num_flag==0)
                smg_1(num1);
            else if(num_flag==1)
                smg_2(num2);
            else if(num_flag==2)
                smg_3(num3);
            else if(num_flag==3)
                smg_4(num4);
            else if(num_flag==4)
                smg_maohao_open(1);   //冒号
        }
        else if(smg_mode==1)//修改时间小时
        {
            if(time_mode_num<100)
            {
                if(num_flag==0)
                    smg_1(hour/10);
                else if(num_flag==1)
                    smg_2(hour%10);
                else if(num_flag==2)
                    smg_3(min/10);
                else if(num_flag==3)
                    smg_4(min%10);
                else if(num_flag==4)
                    smg_maohao_open(1);   //冒号
            }
            else
            {
                if(num_flag==0)
                    smg_1_close();
                else if(num_flag==1)
                    smg_2_close();
                else if(num_flag==2)
                    smg_3(min/10);
                else if(num_flag==3)
                    smg_4(min%10);
                else if(num_flag==4)
                    smg_maohao_open(1);   //冒号
            }
        }
        else if(smg_mode==2)//修改时间分钟
        {
            if(time_mode_num<100)
            {
                if(num_flag==0)
                    smg_1(hour/10);
                else if(num_flag==1)
                    smg_2(hour%10);
                else if(num_flag==2)
                    smg_3(min/10);
                else if(num_flag==3)
                    smg_4(min%10);
                else if(num_flag==4)
                    smg_maohao_open(1);   //冒号
            }
            else
            {
                if(num_flag==0)
                    smg_1(hour/10);
                else if(num_flag==1)
                    smg_2(hour%10);
                else if(num_flag==2)
                    smg_3_close();
                else if(num_flag==3)
                    smg_4_close();
                else if(num_flag==4)
                    smg_maohao_open(1);   //冒号
            }
        }
        else if(smg_mode==3)//保存数据
        {
            set_time.tm_sec=sec;
            set_time.tm_min =min;
            set_time.tm_hour  =hour ;
            R_RTC_CalendarTimeSet(&g_rtc0_ctrl, &set_time);
            smg_mode=0;
            flash_flag=1;//保存数据
        }
        else if(smg_mode==4)//显示温度
        {

                if(num_flag==0)
                    smg_1_p();
                else if(num_flag==1)
                    smg_2(1);
                else if(num_flag==2)
                    smg_3(temp_integer/10);
                else if(num_flag==3)
                    smg_4(temp_integer%10);
                else if(num_flag==4)
                    smg_maohao_open(1);   //冒号
        }
        else if(smg_mode==5)//显示湿度
        {

                if(num_flag==0)
                    smg_1_p();
                else if(num_flag==1)
                    smg_2(2);
                else if(num_flag==2)
                    smg_3(humdity_integer/10);
                else if(num_flag==3)
                    smg_4(humdity_integer%10);
                else if(num_flag==4)
                    smg_maohao_open(1);   //冒号
        }


        num_flag++;
        if(num_flag==5)//每次刷新一组数码管
            num_flag=0;
    }
}

需要增加变量的定义。

//温湿度变量定义
extern uint8_t humdity_integer;//湿度整数
extern uint8_t humdity_decimal;//湿度小数
extern uint8_t temp_integer ;//温度整数
extern uint8_t temp_decimal ;//温度小数
extern uint8_t dht11_check ;//校验值

在这里插入图片描述

主函数

#include "hal_data.h"
#include <stdio.h>
#include "smg.h"
#include "timer_smg.h"
#include "flash_smg.h"
#include "dht11.h"
#include "qe_touch_config.h"
FSP_CPP_HEADER
void R_BSP_WarmStart(bsp_warm_start_event_t event);
FSP_CPP_FOOTER

void qe_touch_sw(void);

//温湿度变量定义
uint8_t humdity_integer;//湿度整数
uint8_t humdity_decimal;//湿度小数
uint8_t temp_integer ;//温度整数
uint8_t temp_decimal ;//温度小数
uint8_t dht11_check ;//校验值

//数码管变量
uint8_t num1=1,num2=4,num3=6,num4=8;//4个数码管显示的数值
uint8_t num_flag=0;//4个数码管和冒号轮流显示，一轮刷新五次


//RTC变量
/* rtc_time_t is an alias for the C Standard time.h struct 'tm' */
rtc_time_t set_time =
{
    .tm_sec  = 50,      /* 秒，范围从 0 到 59 */
    .tm_min  = 59,      /* 分，范围从 0 到 59 */
    .tm_hour = 23,      /* 小时，范围从 0 到 23*/
    .tm_mday = 29,       /* 一月中的第几天，范围从 0 到 30*/
    .tm_mon  = 11,      /* 月份，范围从 0 到 11*/
    .tm_year = 123,     /* 自 1900 起的年数，2023为123*/
    .tm_wday = 6,       /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6*/
//    .tm_yday=0,         /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365*/
//    .tm_isdst=0;        /* 夏令时*/
};


//RTC闹钟变量
rtc_alarm_time_t set_alarm_time=
{
     .time.tm_sec  = 58,      /* 秒，范围从 0 到 59 */
     .time.tm_min  = 59,      /* 分，范围从 0 到 59 */
     .time.tm_hour = 23,      /* 小时，范围从 0 到 23*/
     .time.tm_mday = 29,       /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31*/
     .time.tm_mon  = 11,      /* 月份，范围从 0 到 11*/
     .time.tm_year = 123,     /* 自 1900 起的年数，2023为123*/
     .time.tm_wday = 6,       /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6*/

     .sec_match        =  1,//每次秒到达设置的进行报警
     .min_match        =  0,
     .hour_match       =  0,
     .mday_match       =  0,
     .mon_match        =  0,
     .year_match       =  0,
     .dayofweek_match  =  0,
    };

bsp_io_level_t sw1;//按键SW1状态
bsp_io_level_t sw2;//按键SW2状态
bsp_io_level_t sw3;//按键SW3状态
bsp_io_level_t sw4;//按键SW4状态
bsp_io_level_t qe_sw;//触摸电容状态

int sw1_num1=0;//按键SW1计数值，去抖和长按短按判断
int sw2_num1=0;//按键SW2计数值，去抖和长按短按判断
int sw3_num1=0;//按键SW3计数值，去抖和长按短按判断
int sw4_num1=0;//按键SW4计数值，去抖和长按短按判断
int qe_sw_num1=0;//触摸按键计数值，去抖和长按短按判断
void qe_touch_sw(void);

//数码管显示状态，0正常显示，1修改小时，2修改分钟，3保存修改数据，4温度，5湿度
int smg_mode=0;
int sec=0,min=0,hour=0;//保存时间数据
uint16_t time_mode_num=0;//定时器刷新时间，实现闪烁效果

volatile uint8_t g_src_uint8[4]={0x00,0x00,0x00,0x00};//时间保存在该数组里面
volatile uint8_t  g_src_uint8_length=4;
uint8_t flash_flag=0;//保存时间数据，一半在每过一分钟或者按键修改时间


//RTC回调函数
volatile bool rtc_flag = 0;//RTC延时1s标志位
volatile bool rtc_alarm_flag = 0;//RTC闹钟
/* Callback function */
void rtc_callback(rtc_callback_args_t *p_args)
{
    /* TODO: add your own code here */
    if(p_args->event == RTC_EVENT_PERIODIC_IRQ)
        rtc_flag=1;
    else if(p_args->event == RTC_EVENT_ALARM_IRQ)
        rtc_alarm_flag=1;
}


fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
volatile bool uart_send_complete_flag = false;
void user_uart_callback (uart_callback_args_t * p_args)
{
    if(p_args->event == UART_EVENT_TX_COMPLETE)
    {
        uart_send_complete_flag = true;
    }
}

#ifdef __GNUC__                                 //串口重定向
    #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
    #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif

PUTCHAR_PROTOTYPE
{
        err = R_SCI_UART_Write(&g_uart9_ctrl, (uint8_t *)&ch, 1);
        if(FSP_SUCCESS != err) __BKPT();
        while(uart_send_complete_flag == false){}
        uart_send_complete_flag = false;
        return ch;
}

int _write(int fd,char *pBuffer,int size)
{
    for(int i=0;i<size;i++)
    {
        __io_putchar(*pBuffer++);
    }
    return size;
}





/*******************************************************************************************************************//**
 * main() is generated by the RA Configuration editor and is used to generate threads if an RTOS is used.  This function
 * is called by main() when no RTOS is used.
 **********************************************************************************************************************/
void hal_entry(void)
{
    /* TODO: add your own code here */
    /**********************DHT11初始化***************************************/
        R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_03_PIN_01, BSP_IO_LEVEL_HIGH);
        R_BSP_SoftwareDelay(1000U, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);

    /* Open the transfer instance with initial configuration. */
       err = R_SCI_UART_Open(&g_uart9_ctrl, &g_uart9_cfg);
       assert(FSP_SUCCESS == err);
/**********************数码管测试***************************************/
//              ceshi_smg();
/**********************定时器开启***************************************/
    /* Initializes the module. */
    err = R_GPT_Open(&g_timer0_ctrl, &g_timer0_cfg);
    /* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
    assert(FSP_SUCCESS == err);
    /* Start the timer. */
    (void) R_GPT_Start(&g_timer0_ctrl);

/**********************data flash***************************************/
    flash_result_t blank_check_result;
    /* Open the flash lp instance. */
    err = R_FLASH_LP_Open(&g_flash0_ctrl, &g_flash0_cfg);
    assert(FSP_SUCCESS == err);

    //       WriteFlashTest(4,g_src_uint8 ,FLASH_DF_BLOCK_0);

    PrintFlashTest(FLASH_DF_BLOCK_0);


    set_time.tm_sec=0;//时间数据 秒
    set_time.tm_min=min;//时间数据 分钟
    hour=set_time.tm_hour=hour;//时间数据 小时



/**********************RTC开启***************************************/
    /* Initialize the RTC module*/
    err = R_RTC_Open(&g_rtc0_ctrl, &g_rtc0_cfg);
    /* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
    assert(FSP_SUCCESS == err);

    /* Set the RTC clock source. Can be skipped if "Set Source Clock in Open" property is enabled. */
    R_RTC_ClockSourceSet(&g_rtc0_ctrl);

/* R_RTC_CalendarTimeSet must be called at least once to start the RTC */
    R_RTC_CalendarTimeSet(&g_rtc0_ctrl, &set_time);
    /* Set the periodic interrupt rate to 1 second */
    R_RTC_PeriodicIrqRateSet(&g_rtc0_ctrl, RTC_PERIODIC_IRQ_SELECT_1_SECOND);

           R_RTC_CalendarAlarmSet(&g_rtc0_ctrl, &set_alarm_time);
           uint8_t rtc_second= 0;      //秒
           uint8_t rtc_minute =0;      //分
           uint8_t rtc_hour =0;         //时
           uint8_t rtc_day =0;          //日
           uint8_t rtc_month =0;      //月
           uint16_t rtc_year =0;        //年
           uint8_t rtc_week =0;        //周
           rtc_time_t get_time;


           sec=set_time.tm_sec;//时间数据 秒
            min=set_time.tm_min;//时间数据 分钟
            hour=set_time.tm_hour;//时间数据 小时

            /* Open Touch middleware */
            err = RM_TOUCH_Open(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl, g_qe_touch_instance_config01.p_cfg);
            if (FSP_SUCCESS != err)
            {
                while (true) {}
            }


       while(1)
       {
           if(flash_flag)//按键修改完毕数据后进行保存
           {
               g_src_uint8[0]=hour;
               g_src_uint8[1]=min;
               WriteFlashTest(4,g_src_uint8 ,FLASH_DF_BLOCK_0);
               flash_flag=0;
           }


           if(rtc_flag)
           {
               R_RTC_CalendarTimeGet(&g_rtc0_ctrl, &get_time);//获取RTC计数时间
               rtc_flag=0;
               rtc_second=get_time.tm_sec;//秒
               rtc_minute=get_time.tm_min;//分
               rtc_hour=get_time.tm_hour;//时
               rtc_day=get_time.tm_mday;//日
               rtc_month=get_time.tm_mon;//月
               rtc_year=get_time.tm_year; //年
               rtc_week=get_time.tm_wday;//周
               printf(" %d y %d m %d d %d h %d m %d s %d w\n",rtc_year+1900,rtc_month,rtc_day,rtc_hour,rtc_minute,rtc_second,rtc_week);

                //时间显示
               num1=rtc_hour/10;
               num2=rtc_hour%10;

               num3=rtc_minute/10;
               num4=rtc_minute%10;
               if(rtc_second==0&&smg_mode==0)//这个时候刷新变量
               {
                   sec=rtc_second;//时间数据 秒
                   min=rtc_minute;//时间数据 分钟
                   hour=rtc_hour;//时间数据 小时

                   g_src_uint8[0]=hour;
                   g_src_uint8[1]=min;
                   WriteFlashTest(4,g_src_uint8 ,FLASH_DF_BLOCK_0);


               }
               if(rtc_second%5==0)//5S读一次
               {
                   DHT11_Read();
                   printf("hum=%d temp=%d\n",humdity_integer,temp_integer);

               }

           }
           if(rtc_alarm_flag)
           {
               rtc_alarm_flag=0;
               printf("/************************Alarm Clock********************************/\n");
           }
           qe_touch_sw();
           set_smg_button();
           R_BSP_SoftwareDelay(10U, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
       }

#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    /* Enter non-secure code */
    R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}


void qe_touch_sw(void)
{
        /* for [CONFIG01] configuration */
        err = RM_TOUCH_ScanStart(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl);
        if (FSP_SUCCESS != err)
        {
            while (true) {}
        }
        while (0 == g_qe_touch_flag) {}
        g_qe_touch_flag = 0;
        uint64_t button_status;
        err = RM_TOUCH_DataGet(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl, &button_status, NULL, NULL);
        if (FSP_SUCCESS == err)
        {
            /* TODO: Add your own code here. */
            if(button_status & (0b1 ) )
                qe_sw=1;
            else
                qe_sw=0;
        }

}