本章參考資料：《STM32F4xx 參考手冊》、庫幫助文檔《stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》。
按鍵檢測使用到 GPIO 外設的基本輸入功能，本章中不再贅述 GPIO 外設的概念，如您忘記了，可重讀前面「GPIO 框圖剖析」小節， STM32 標準庫中 GPIO 初始化結構體GPIO_TypeDef 的定義與「定義引腳模式的枚舉類型」小節中講解的相同。
10.1 硬體設計：
按鍵機械觸點斷開、閉合時，由於觸點的彈性作用，按鍵開關不會馬上穩定接通或一下子斷開，使用按鍵時會產生圖 10-1 中的帶波紋信號，需要用軟體消抖處理濾波，不方便輸入檢測。本實驗板連接的按鍵帶硬體消抖功能，見圖 10-2，它利用電容充放電的延時，消除了波紋，從而簡化軟體的處理，軟體只需要直接檢測引腳的電平即可。
從按鍵的原理圖可知，這些按鍵在沒有被按下的時候， GPIO 引腳的輸入狀態為低電平(按鍵所在的電路不通，引腳接地)，當按鍵按下時， GPIO 引腳的輸入狀態為高電平(按鍵所在的電路導通，引腳接到電源)。只要我們檢測引腳的輸入電平，即可判斷按鍵是否被按下。
若您使用的實驗板按鍵的連接方式或引腳不一樣，只需根據我們的工程修改引腳即可，程序的控制原理相同。
10.2 軟體設計：
同 LED 的工程，為了使工程更加有條理，我們把按鍵相關的代碼獨立分開存儲，方便以後移植。在「工程模板」之上新建「bsp_key.c」及「bsp_key.h」文件，這些文件也可根據您的喜好命名，這些文件不屬於 STM32 標準庫的內容，是由我們自己根據應用需要編寫的。
10.2.1 編程要點：
1. 使能 GPIO 埠時鐘；
2. 初始化 GPIO 目標引腳為輸入模式(引腳默認電平受按鍵電路影響，浮空/上拉/下拉均沒有區別)；
3. 編寫簡單測試程序，檢測按鍵的狀態，實現按鍵控制 LED 燈。
10.2.2 代碼分析：
1. 按鍵引腳宏定義：
同樣，在編寫按鍵驅動時，也要考慮更改硬體環境的情況。我們把按鍵檢測引腳相關的宏定義到 「bsp_key.h」文件中，見代碼清單 10-1。
代碼清單 10-1 按鍵檢測引腳相關的宏
//引腳定義
/*******************************************************/
#define KEY1_PIN GPIO_Pin_0
#define KEY1_GPIO_PORT GPIOA
#define KEY1_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define KEY2_PIN GPIO_Pin_13
#define KEY2_GPIO_PORT GPIOC
#define KEY2_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOC
/*******************************************************/
以上代碼根據按鍵的硬體連接， 把檢測按鍵輸入的 GPIO 埠、 GPIO 引腳號以及
GPIO 埠時鐘封裝起來了。
2. 按鍵 GPIO 初始化函數：
利用上面的宏，編寫按鍵的初始化函數，見代碼清單 10-2。
代碼清單 10-2 按鍵 GPIO 初始化函數
/**
* @brief 配置按鍵用到的 I/O 口
* @param 無
* @retval 無
*/
void Key_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*開啟按鍵 GPIO 口的時鐘*/
RCC_AHB1PeriphClockCmd(KEY1_GPIO_CLK|KEY2_GPIO_CLK,ENABLE);
/*選擇按鍵的引腳*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1_PIN;
/*設置引腳為輸入模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
/*設置引腳不上拉也不下拉*/
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
/*使用上面的結構體初始化按鍵*/
GPIO_Init(KEY2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/*選擇按鍵的引腳*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY2_PIN;
/*使用上面的結構體初始化按鍵*/
GPIO_Init(KEY2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
同為 GPIO 的初始化函數，初始化的流程與「LED GPIO 初始化函數」章節中的類似，主要區別是引腳的模式。函數執行流程如下：
(1) 使用 GPIO_InitTypeDef 定義 GPIO 初始化結構體變量，以便下面用於存儲 GPIO 配置。
(2) 調用庫函數 RCC_AHB1PeriphClockCmd 來使能按鍵的 GPIO 埠時鐘，調用時我們使用「|」操作同時配置兩個按鍵的時鐘。
(3) 向 GPIO 初始化結構體賦值，把引腳初始化成浮空輸入模式，其中的 GPIO_Pin 使用宏「KEYx_PIN」來賦值，使函數的實現方便移植。 由於引腳的默認電平受按鍵電路影響，所以設置成「浮空/上拉/下拉」模式均沒有區別。
(4) 使用以上初始化結構體的配置，調用 GPIO_Init 函數向寄存器寫入參數，完成 GPIO 的初始化，這裡的 GPIO 埠使用「KEYx_GPIO_PORT」宏來賦值，也是為了程序移植方便。
(5) 使用同樣的初始化結構體，只修改控制的引腳和埠，初始化其它按鍵檢測時使用的GPIO 引腳。
3. 檢測按鍵的狀態：
初始化按鍵後，就可以通過檢測對應引腳的電平來判斷按鍵狀態了，見代碼清單 10-3。
代碼清單 10-3 檢測按鍵的狀態
/** 按鍵按下標置宏
* 按鍵按下為高電平，設置 KEY_ON=1， KEY_OFF=0
* 若按鍵按下為低電平，把宏設置成 KEY_ON=0 ， KEY_OFF=1 即可
*/
#define KEY_ON 1
#define KEY_OFF 0
/**
* @brief 檢測是否有按鍵按下
* @param GPIOx:具體的埠, x 可以是（A...K）
* @param GPIO_PIN:具體的埠位， 可以是 GPIO_PIN_x（x 可以是 0...15）
* @retval 按鍵的狀態
* @arg KEY_ON:按鍵按下
* @arg KEY_OFF:按鍵沒按下
*/
uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
{
/*檢測是否有按鍵按下 */
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON ) {
/*等待按鍵釋放 */
while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON);
return KEY_ON;
} else
return KEY_OFF;
}
在這裡我們定義了一個 Key_Scan 函數用於掃描按鍵狀態。 GPIO 引腳的輸入電平可通過讀取 IDR 寄存器對應的數據位來感知，而 STM32 標準庫提供了庫函數GPIO_ReadInputDataBit 來獲取位狀態，該函數輸入 GPIO 埠及引腳號，函數返回該引腳的電平狀態，高電平返回 1，低電平返回 0。 Key_Scan 函數中以 GPIO_ReadInputDataBit 的返回值與自定義的宏「KEY_ON」對比，若檢測到按鍵按下，則使用 while 循環持續檢測按鍵狀態，直到按鍵釋放，按鍵釋放後 Key_Scan 函數返回一個「KEY_ON」值；若沒有檢測到按鍵按下，則函數直接返回「KEY_OFF」。若按鍵的硬體沒有做消抖處理，需要在這個 Key_Scan 函數中做軟體濾波，防止波紋抖動引起誤觸發。
4. 主函數：
接下來我們使用主函數編寫按鍵檢測流程，見代碼清單 10-4。
代碼清單 10-4 按鍵檢測主函數
/**
* @brief 主函數
* @param 無
* @retval 無
*/
int main(void)
{
/* LED 埠初始化 */
LED_GPIO_Config();
/*初始化按鍵*/
Key_GPIO_Config();
/* 輪詢按鍵狀態，若按鍵按下則反轉 LED */
while (1) {
if ( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_PIN) == KEY_ON ) {
/*LED1 反轉*/
LED1_TOGGLE;
}
if ( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_PIN) == KEY_ON ) {
/*LED2 反轉*/
LED2_TOGGLE;
}
}
}
代碼中初始化 LED 燈及按鍵後，在 while 函數裡不斷調用 Key_Scan 函數，並判斷其返回值，若返回值表示按鍵按下，則反轉 LED 燈的狀態。
10.2.3 下載驗證：
把編譯好的程序下載到開發板並復位，按下按鍵可以控制 LED 燈亮、滅狀態。
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