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号，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。
 图 12.1.1 按键与MCU的连接方式示意图 可以看到，在没有按下按键时，电源3.3V通过电阻连接到MCU的PA0脚上，此时MCU读取PA0的电平就是3.3V的高电平。在按键按下时，电源3.3V经过电阻，再经过按键连接到了地，此时PA0连接到接地的一端，读到的电平就是0V的低电平。由此，MCU就可用过读取对应引脚的电平值，得知按键的变化。常用的按键都是机械触点式按键，机械式按键在按下或释放的过程中，由于机械弹性作用的影响，会伴随机械抖动，如图 12.1.2 所示。
图 12.1.2 机械按键抖动示意图 抖动的时长与机械开关特性相关，一般为5-10ms。在这抖动过程中，会产生多次高低电平，导致被识别为多次按键操作。为了避免机械触点按键检测误判，必须消抖处理。按键消抖可以硬件上处理，即在按键旁并联电容，吸收抖动的电平。也可以软件处理，即通过延时，避开抖动。
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
开发板上有两个按键，一个是复位按键（K1，红色），另一个是用户按键（K2，白色），这里只有用户按键能够编程控制。
如图 12.2.1 为开发板用户按键部分的原理图，电容C15用于硬件去抖，可以看作不存在。按键松开时，3V3经过上拉电阻R20到网络标号KEY，网络标号KEY另一端连接MCU的PA0，此时读取PA0电平为高电平；按键按下时，3V3经过上拉电阻R20，再通过按键接地，此时读取PA0电平为低电平。
由此可知，按键按下，GPIO引脚电平变低，反之为高，按键所接GPIO为PA0。
 图 12.2.1 用户按键原理图 12.3 软件设计1.3.1 软件设计思路实验目的：本实验通过轮询读方式取GPIO的输入电平判断按键是否按下，并操作LED。1) 按键初始化：GPIO端口时钟使能、GPIO引脚设置为输入（PA0）；2) 封装每个按键处理函数：读取按键GPIO状态，操作LED灯亮灭；3) 主函数轮询按键状态：一直检测是否有按键被按下；本实验配套代码位于“5_程序源码\5_GPIO—按键轮询\”。 1.3.2 软件设计讲解1) GPIO宏定义与接口宏定义代码段 12.3.1 引脚宏定义（driver_key.h）/*********************
* 按键引脚状态定义
**********************/
#define PUSH_DOWN GPIO_PIN_RESET
#define SPRING_UP GPIO_PIN_SET
/*********************
* 引脚宏定义
**********************/
#define KEY_GPIO_PIN GPIO_PIN_0
#define KEY_GPIO_PORT GPIOA
#define KEY_GPIO_CLK_EN() __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()
/*********************
* 函数宏定义
**********************/
/*
* 按键状态读取函数宏定义
*/
#define KEY HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO_PORT, KEY_GPIO_PIN)根据硬件设计选定的对应按键的引脚，将其宏定义命名为KEY，且对他们的读取函数进行重命名。其中“HAL_GPIO_ReadPin()”原型“GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)”，参数依次是：引脚组，引脚号，返回的是0（低电平）或1（高电平）。 2) GPIO初始化代码段 12.3.2 按键初始化（driver_key.c）/*
* 函数名：void KeyInit(void)
* 输入参数：无
* 输出参数：无
* 返回值：无
* 函数作用：初始化按键的引脚，配置为输入
*/
void KeyInit(void)
{
// 定义GPIO的结构体变量
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
// 使能按键的GPIO对应的时钟
KEY_GPIO_CLK_EN();
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; // 设置为输入模式
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; // 默认上拉
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; // 引脚反转速度设置为快
// 初始化按键引脚配置
GPIO_InitStruct.Pin = KEY_GPIO_PIN; // 选择按键的引脚
HAL_GPIO_Init(KEY_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
}使能时钟，将引脚初始化为上拉输入。 3) 按键读取函数为了展示效果，编写代码查询按键是否按下，按下后切换LED灯亮灭状态。 代码段 12.3.3 按键读取函数（driver_key.c）/*
* 函数名：void KeyPolling(void)
* 输入参数：无
* 输出参数：无
* 返回值：无
* 函数作用：使用轮询方式查询按键是否按下，通过按下控制LED灯亮灭
*/
static bool key_flag = false;
void KeyPolling(void)
{
if(KEY == PUSH_DOWN) // 如果检测到按键被按下
{
HAL_Delay(8); // 延时8ms防按键抖动
if(KEY == PUSH_DOWN) // 如果防抖动后按键依然是处于被按下的状态，就认为按键被按下过
{
key_flag = !key_flag; // 用一个标志位来判断按键被按下次数，按下一次灯亮，再按一次灯灭，如此反复
BLED(key_flag?OFF:ON);
}
}
}- 8行：定义了一个全局变量标志位“key_flag”，作为按键被按下的标志；
- 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：根据标志位“key_flag”的值，让LED灯亮或灭；
此时每按下一次按键键，蓝色LED灯将亮灭交替。 4) 主函数测试代码段 12.3.4 主函数控制逻辑（main.c） // 初始化LED
LedGpioInit();
// 初始化按键
KeyInit();
while(1)
{
// 轮询按键键
KeyPolling();
}- 1~4行：初始化LED灯和按键；
- 6~10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;
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