GPIO—按键轮询

12.1关于按键

前面控制LED灯是让GPIO输出高低电平，而获取按键则是读取GPIO电平，从而获知用户是否按下按键。

按键监测一般有两种：按键扫描和按键中断。按键扫描是间隔很短时间反复查询GPIO状态，从而得知是否有按键动作，这种方式代码简单，但比较耗资源。按键中断而是通过按键产生中断信 ，从而实现按键的检测，这种方式需要使用到中断机制，需要对MCU了解深入一点，效果是最好的。

本节先介绍按键扫描，理解按键的基本原理，下一章再介绍按键中断，同时了解STM32F103的中断使用方法。

按键一般占用一个GPIO口，通过监测该GPIO的电平变化得知按键操作，典型的电路如图 12.1.1 所示。当所需按键比较多时，则可以采用矩阵按键减少GPIO的占用。矩阵按键需要通过编程扫描等方式实现对多个按键的监控，这里以最简单的独立按键为基础进行介绍。

由此，首先获取对应引脚的电平得知按键状态，再硬件或软件消除抖动。

12.2硬件设计

如下图 12.2.1 所示，是一种常见轻触按键，该按键有四个脚，①和②脚连接，③和④脚连接，按钮按下后，四脚全相连，实现导通效果。

由此可知，按键按下，GPIO引脚电平变低，反之为高。四个按键所接GPIO分别为：KEY1（PA0）、KEY2 （PG15）、KEY3（PC13）、KEY4（PE3）。

2. GPIO初始化
   代码段 12.3.2 按键初始化（driver_key.c）

将引脚初始化为上拉输入，此处使用了一个小技巧，因为各个按键的除了引脚 不同之外其余参数都是一致的，所以将GPIO结构体除引脚 外的参数只赋值一遍，最后只改变引脚 的那个成员参数的值进行初始化就可以了，不需要每个按键都将所有的成员参数重新赋值一遍，简化了代码量。

3. 按键读取函数
   因为四个按键这个函数的处理都几乎一致，所以此处只对KEY1，即UP键进行具体举例，其余的请查看具体代码。

代码段 12.3.3 按键读取函数（driver_key.c）

• 8行：定义了一个全局变量标志位“up_flag”，作为UP键被按下的标志；
• 11行：获取该按键状态;
• 13行：延时5-10ms，软件去抖；
• 14行：再次获取该按键状态，此时依旧按下，说明是正常按键操作，非抖动；
• 16行：将标志位置反，按键按一次置反一次（即0->1->0->1这样循环）；
• 17行：熄灭红色LED灯；
• 18行：根据标志位“up_flag”的值，让绿色LED灯亮或灭；
• 19行：熄灭蓝色LED灯；

此时每按下一次UP键，绿色LED灯将亮灭交替。剩下的三个按键的效果分别是：DOWN->三个灯同时亮灭；LEFT->红灯亮灭；RIGHT->蓝灯亮灭。

4. 主函数测试
   代码段 12.3.4 主函数控制逻辑（main.c）

• 1~4行：初始化LED灯和按键；
• 6~16行：一直循环查询每个按键当前状态，从而判断对应按键是否按下;

12.4实验效果

本实验对应配套资料的“5_程序源码5_GPIO—按键轮询”。打开工程后，编译，下载。按下KEY3_L，红色亮/灭；按下KEY3_U，绿色亮/灭；按下KEY3_R，蓝色亮/灭；按下KEY3_D，三灯亮/灭。

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