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1、 STM32STM32F4F4 开发指南开发指南( (库函数库函数版版) ) ALIENTEK 探索者探索者 STM32F407 开发板教程开发板教程 169 第第八八章章 按键输入实验按键输入实验 上两章，我们介绍了 STM32F4 的 IO 口作为输出的使用，这一章，我们将向大家介绍如何 使用 STM32F4 的 IO 口作为输入用。在本章中，我们将利用板载的 4 个按键，来控制板载的两 个 LED 的亮灭。通过本章的学习，你将了解到 STM32F4 的 IO 口作为输入口的使用方法。本 章分为如下几个小节： 8.1 STM32F4 IO 口简介 8.2 硬件设计 8.3 软件设计 8.4
2、 下载验证 8.1 STM32F4 IO 口简介口简介 STM32F4 的 IO 口在上两章已经有了比较详细的介绍， 这里我们不再多说。 STM32F4 的 IO 口做输入使用的时候，是通过调用函数 GPIO_ReadInputDataBit()来读取 IO 口的状态的。了解 了这点，就可以开始我们的代码编写了。 这一章，我们将通过 ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板上载有的 4 个按钮（KEY_UP、 KEY0、KEY1 和 KEY2） ，来控制板上的 2 个 LED（DS0 和 DS1）和蜂鸣器，其中 KEY_UP 控 制蜂鸣器， 按一次叫， 再按一次停； KEY2 控制 D
3、S0， 按一次亮， 再按一次灭； KEY1 控制 DS1， 效果同 KEY2；KEY0 则同时控制 DS0 和 DS1，按一次，他们的状态就翻转一次。 8.2 硬件硬件设计设计 本实验用到的硬件资源有： 1） 指示灯 DS0、DS1 2） 蜂鸣器 3） 4 个按键：KEY0、KEY1、KEY2、和 KEY_UP。 DS0、 DS1 以及蜂鸣器和 STM32F4 的连接在上两章都已经分别介绍了， 在探索者 STM32F4 开发板上的按键 KEY0 连接在 PE4 上、KEY1 连接在 PE3 上、KEY2 连接在 PE2 上、KEY_UP 连接在 PA0 上。如图 8.2.1 所示： 图 8.2
4、.1 按键与 STM32F4 连接原理图 这里需要注意的是：KEY0、KEY1 和 KEY2 是低电平有效的，而 KEY_UP 是高电平有效 的，并且外部都没有上下拉电阻，所以，需要在 STM32F4 内部设置上下拉。 8.3 软件设计软件设计 从这章开始，我们的软件设计主要是通过直接打开我们光盘的实验工程，而不再讲解怎么 加入文件和头文件目录。工程中添加相关文件的方法在我们前面两个实验已经讲解非常详细。 STM32STM32F4F4 开发指南开发指南( (库函数库函数版版) ) ALIENTEK 探索者探索者 STM32F407 开发板教程开发板教程 170 打开我们的按键实验工程可以看到，
5、我们引入了 key.c 文件以及头文件 key.h。下面我们首 先打开 key.c 文件，关键代码如下： #include “key.h“ #include “delay.h“ /按键初始化函数 void KEY_Init(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA|RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);/使能 GPIOA,GPIOE 时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|
6、GPIO_Pin_4; /KEY0 KEY1 KEY2 对应引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;/普通输入模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;/100M GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;/上拉 GPIO_Init(GPIOE, /初始化 GPIOE2,3,4 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;/WK_UP 对应引脚 PA0 GPIO_InitStructure.GP
7、IO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN ;/下拉 GPIO_Init(GPIOA, /初始化 GPIOA0 /按键处理函数 /返回按键值 /mode:0,不支持连续按;1,支持连续按; /0，没有任何按键按下 /1，KEY0 按下 2，KEY1 按下 3，KEY2 按下 4，WKUP 按下 WK_UP /注意此函数有响应优先级,KEY0KEY1KEY2WK_UP! u8 KEY_Scan(u8 mode) static u8 key_up=1;/按键按松开标志 if(mode)key_up=1; /支持连按 if(key_up/去抖动 key_up=0; if(KEY0=0)retu
8、rn 1; else if(KEY1=0)return 2; else if(KEY2=0)return 3; else if(WK_UP=1)return 4; else if(KEY0=1 STM32STM32F4F4 开发指南开发指南( (库函数库函数版版) ) ALIENTEK 探索者探索者 STM32F407 开发板教程开发板教程 171 return 0;/ 无按键按下 这段代码包含 2 个函数，void KEY_Init(void)和 u8 KEY_Scan(u8 mode)，KEY_Init 是用来 初始化按键输入的 IO 口的。实现 PA0、PE24 的输入设置，这里和第六章
9、的输出配置差不多， 只是这里用来设置成的是输入而第六章是输出。 KEY_Scan 函数，则是用来扫描这 4 个 IO 口是否有按键按下。KEY_Scan 函数，支持两种 扫描方式，通过 mode 参数来设置。 当 mode 为 0 的时候，KEY_Scan 函数将不支持连续按，扫描某个按键，该按键按下之后必 须要松开，才能第二次触发，否则不会再响应这个按键，这样的好处就是可以防止按一次多次 触发，而坏处就是在需要长按的时候比较不合适。 当 mode 为 1 的时候，KEY_Scan 函数将支持连续按，如果某个按键一直按下，则会一直返 回这个按键的键值，这样可以方便的实现长按检测。 有了 mod
10、e 这个参数，大家就可以根据自己的需要，选择不同的方式。这里要提醒大家， 因为该函数里面有 static 变量，所以该函数不是一个可重入函数，在有 OS 的情况下，这个大家 要留意下。 同时还有一点要注意的就是， 该函数的按键扫描是有优先级的， 最优先的是 KEY0， 第二优先的是 KEY1，接着 KEY2，最后是 KEY3（KEY3 对应 KEY_UP 按键） 。该函数有返回 值，如果有按键按下，则返回非 0 值，如果没有或者按键不正确，则返回 0。 接下来我们看看头文件 key.h 里面的代码： #ifndef _KEY_H #define _KEY_H #include “sys.h“
11、/*下面的方式是通过直接操作库函数方式读取 IO*/ #define KEY0 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4) /PE4 #define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3) /PE3 #define KEY2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2) /PE2 #define WK_UP GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0) /PA0 #define KEY0_PRES 1 #define KEY1_PRES 2
12、#define KEY2_PRES 3 #define WKUP_PRES 4 void KEY_Init(void); /IO 初始化 u8 KEY_Scan(u8); /按键扫描函数 #endif 这段代码里面最关键就是 4 个宏定义： #define KEY0 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4) /PE4 #define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3) /PE3 #define KEY2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2) /PE2 #defi
13、ne WK_UP GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0) /PA0 这里使用的是调用库函数来实现读取某个 IO 口的 1 个位的。同输出一样，上面的功能也 同样可以通过位带操作来简单的实现： STM32STM32F4F4 开发指南开发指南( (库函数库函数版版) ) ALIENTEK 探索者探索者 STM32F407 开发板教程开发板教程 172 #define KEY0 PEin(4) /PE4 #define KEY1 PEin(3) /PE3 #define KEY2 PEin(2) /P32 #define WK_UP PAin(0) /PA0
14、用库函数实现的好处是在各个 STM32 芯片上面的移植性非常好，不需要修改任何代码。 用位带操作的好处是简洁，至于使用哪种方法，看各位的爱好了。 在 key.h 中，我们还定义了 KEY0_PRES / KEY1_PRES/ KEY2_PRES/WKUP_PRESS 等 4 个宏定义，分别对应开发板四个按键（KEY0/KEY1/KEY2/ KEY_UP）按键按下时 KEY_Scan 返回的值。通过宏定义的方式判断返回值，方便大家记忆和使用。 最后，我们看看 main.c 里面编写的主函数代码如下： #include “sys.h“ #include “delay.h“ #include “us
15、art.h“ #include “led.h“ #include “beep.h“ #include “key.h“ int main(void) u8 key; /保存键值 delay_init(168); /初始化延时函数 LED_Init(); /初始化 LED 端口 BEEP_Init(); /初始化蜂鸣器端口 KEY_Init(); /初始化与按键连接的硬件接口 LED0=0; /先点亮红灯 while(1) key=KEY_Scan(0); /得到键值 if(key) switch(key) case WKUP_PRES: /控制蜂鸣器 BEEP=!BEEP; break; cas
16、e KEY0_PRES: /控制 LED0 翻转 LED0=!LED0; break; case KEY1_PRES: /控制 LED1 翻转 LED1=!LED1; break; case KEY2_PRES: /同时控制 LED0,LED1 翻转 LED0=!LED0; LED1=!LED1; break; else delay_ms(10); STM32STM32F4F4 开发指南开发指南( (库函数库函数版版) ) ALIENTEK 探索者探索者 STM32F407 开发板教程开发板教程 173 主函数代码比较简单，先进行一系列的初始化操作，然后在死循环中调用按键扫描函数 KEY_Scan()扫描按键值，最后根据按键值控制 LED 和蜂鸣器的翻转。 最后按，编译工程，得到结
