3.1普通方式

3.1.1 普通方式工作原理

按鍵 GPIO 端口有兩個(gè)方案可以選擇，一是采用上拉輸入模式，因?yàn)榘存I在沒按下的時(shí)候，是默認(rèn)為高電平的，采且內(nèi)部上拉模式正好符合這個(gè)要求。第二個(gè)方案是直接采用浮空輸入模式，因?yàn)榘凑沼布娐穲D，在芯片外部接了上拉電阻，其實(shí)就沒必要再配置成內(nèi)部上拉輸入模式了，因?yàn)樵谕獠可侠c內(nèi)部上拉效果是一樣的。

圖1按鍵電路

3.1.2 STM32Cube生成工程

關(guān)于如何使用使用STM32Cube新建工程在前文已經(jīng)講解過了，這里直說配置GPIO部分內(nèi)容。本文要實(shí)現(xiàn)按鍵功能，通過按鍵實(shí)現(xiàn)LED的亮滅。我門在第一個(gè)程序的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改即可，不必每次都新建工程。根據(jù)圖1所示的電路，KEY1的引腳是PA0，我們將PA0的GPIO設(shè)置為下拉的輸入模式，保留3個(gè)LED的GPIO配置。

圖2

初始化基本配置后，我們重新生成工程，接下來按鍵編程。

3.1.3普通方式的具體代碼分析

在看代碼前，我們先看看按鍵掃描編程的流程：

1)使能按鍵引腳時(shí)鐘，本文的引腳是PA0；
2)初始化按鍵，即初始化GPIO機(jī)構(gòu)體，在前文已經(jīng)詳細(xì)講解過了；
3)在無限循環(huán)中不斷讀取PA0的電平值，同時(shí)進(jìn)行按鍵消抖；
4)判斷按鍵被按下時(shí)，進(jìn)行相應(yīng)的處理。

? GPIO 初始化配置

static void MX_GPIO_Init(void){
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOG, GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pin : PA0 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : PB0 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pins : PG6 PG7 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStruct);}

按鍵與 LED 的 GPIO 初始化函數(shù)類似，區(qū)別只是在這個(gè)函數(shù)中，要開啟的 GPIO 的端口時(shí)鐘不一樣，并且把檢測按鍵用的引腳 Pin 的模式設(shè)置為適合按鍵應(yīng)用的上拉輸入模式（由于接了外部上拉電阻，也可以使用浮空輸入，讀者可自行修改代碼做實(shí)驗(yàn)）。若 GPIO 被設(shè)置為輸入模式，不需要設(shè)置 GPIO 端口的最大輸出速度。

? 按鍵狀態(tài)監(jiān)測及按鍵消抖

uint8_t Key_Scan(void)

{           

    if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO,GPIO_PIN_0) == KEY_DOWN_LEVEL ) 

    {      

        HAL_Delay(10);      

        if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO,GPIO_PIN_0) == KEY_DOWN_LEVEL )  

        {    

            while(HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO,GPIO_PIN_0) == KEY_DOWN_LEVEL);   

            return  KEY_DOWN;    

        }

        else

        {

            return KEY_UP;

        }

    }

    return KEY_UP;

}

相信延時(shí)消抖的原理大家在學(xué)習(xí)其他單片機(jī)時(shí)就已經(jīng)了解了，本函數(shù)的功能就是掃描輸入?yún)?shù)中指定的引腳，檢測其電平變化，并作延時(shí)消抖處理，最終對按鍵消息進(jìn)行確認(rèn)。

?  利用HAL_GPIO_ReadPin()函數(shù)讀取輸入數(shù)據(jù)，若從相應(yīng)引腳讀取的數(shù)據(jù)等于 0（KEY_DOWN），低電平，表明可能有按鍵按下，調(diào)用延時(shí)函數(shù)。否則返回 KEY_UP，表示按鍵沒有被按下。
?   延時(shí)之后再次利用 HAL_GPIO_ReadPin()函數(shù)讀取輸入數(shù)據(jù)，若依然為低電平，表明確實(shí)有按鍵被按下了。否則返回 KEY_UP，表示按鍵沒有被按下。
?   循環(huán)調(diào)用HAL_GPIO_ReadPin()函數(shù)一直檢測按鍵的電平，直至按鍵被釋放，被釋放后，返回表示按鍵被按下的標(biāo)志 KEY_DOWN。以上是按鍵消抖的流程，調(diào)用了一個(gè)庫函數(shù) HAL_GPIO_ReadPin()函數(shù)。輸入?yún)?shù)為要讀取的端口、引腳，返回引腳的輸入電平狀態(tài)，高電平為 1，低電平為 0。

Main函數(shù)如下：

/* USER CODE BEGIN Header */

/**

  ******************************************************************************

  * @file           : main.c

  * @brief          : Main program body

  ******************************************************************************

  * @attention

  *

  *

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  *                        opensource.org/licenses/BSD-3-Clause

  *

  ******************************************************************************

  */

/* USER CODE END Header */

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

#include 'main.h'

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PTD */

typedef enum{

    KEY_UP = 0,

    KEY_DOWN = 1,

}KEYState_Type;

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PD */

#define KEY_GPIO GPIOA

#define KEY_GPIO_PIN GPIO_PIN_0

#define KEY_DOWN_LEVEL 1

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

uint8_t Key_Scan(void);

void SystemClock_Config(void);

static void MX_GPIO_Init(void);

/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**

  * @brief  The application entry point.

  * @retval int

  */

int main(void)

{

  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */

  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */

  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */

  MX_GPIO_Init();

  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */

  /* USER CODE BEGIN WHILE */

  while (1)

  {

    /* USER CODE END WHILE */

        if(KEY_DOWN_LEVEL == Key_Scan())

        {

            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0);

            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, GPIO_PIN_6);

            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, GPIO_PIN_7);

        }

    /* USER CODE BEGIN 3 */

  }

  /* USER CODE END 3 */

}

/**

  * @brief Key Scan

  * @retval uint8_t

  */

uint8_t Key_Scan(void)

{           

    if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO,GPIO_PIN_0) == KEY_DOWN_LEVEL ) 

    {      

        HAL_Delay(10);      

        if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO,GPIO_PIN_0) == KEY_DOWN_LEVEL )  

        {    

            while(HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO,GPIO_PIN_0) == KEY_DOWN_LEVEL);   

            return  KEY_DOWN;    

        }

        else

        {

            return KEY_UP;

        }

    }

    return KEY_UP;

}

/**

  * @brief System Clock Configuration

  * @retval None

  */

void SystemClock_Config(void)

{

  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};

  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters

  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.

  */

  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;

  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;

  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;

  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;

  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;

  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;

  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;

  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)

  {

    Error_Handler();

  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks

  */

  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK

                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;

  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;

  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;

  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;

  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)

  {

    Error_Handler();

  }

}

/**

  * @brief GPIO Initialization Function

  * @param None

  * @retval None

  */

static void MX_GPIO_Init(void)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  /* GPIO Ports Clock Enable */

  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pin Output Level */

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOG, GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET);