STM32_hal库学习（2）-按键（中断/非中断）控制LED

news2024/11/26 9:32:51

在这篇文章我将使用两种方法实现按键控制，分别使用非中断控制和中断控制LED

非中断按键控制LED：

对于非中断实现按键控制led，我将直接从上一个工程led闪烁进行修改

STM32F103—Hal库的学习（1）LED灯闪烁-CSDN博客

非中断实现按键控制LED，首先需要配置GPIO的控制引脚，我这里选择PA5作为按键输入，GPIO配置为：

static void MX_GPIO_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
/* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_1 */
/* USER CODE END MX_GPIO_Init_1 */

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pin : PC13 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
	
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
	

/* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_2 */
/* USER CODE END MX_GPIO_Init_2 */
}

其中PC13是stm32f103c8t6的LED灯，其中将gpio5设置为输入模式，按键另外一端接地，关于不了解该设置上拉、下拉或者无上下拉输入的，可以看我另外一篇文章：

关于GPIO的上拉、下拉，无上下拉-CSDN博客

我这里设置为上拉输入，未接外部电路时，其内部与vcc接一个上拉电阻，呈现高电平。

之后开始编写按键函数，

uint8_t Key_GetNum(void)
{
	uint8_t KeyNum = 0;		//定义变量，默认键码值为0
	
	if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_5) == 0)			//读PB1输入寄存器的状态，如果为0，则代表按键1按下
	{
		HAL_Delay(20);											//延时消抖
		while (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_5) == 0);	//等待按键松手
		HAL_Delay(20);											//延时消抖
		KeyNum = 1;												//置键码为1
	}
	
	return KeyNum;			//返回键码值，如果没有按键按下，所有if都不成立，则键码为默认值0
}

当pa5按下时，a5呈低电平。并且返回1，若未按按键，因为上拉电阻，所以其呈现高电平，返回0。

首先再main外面对函数进行声明：

uint8_t Key_GetNum(void);

然后对while（1）内编写程序

if(Key_GetNum()==1)
{
	
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_13);
}

若按键返回1，则电平翻转。

下载测试：测试成功！

中断按键控制LED：

既然要用到中断，那么我们自然要重新配置Stm32Cubemx了。

1.新建工程->选择自己的芯片，我的是stm32f103c8t6,双击2号框。

2.既然要加入中断，自然时钟不可少，所以我们先设置RCC，开启外部时钟晶振，开启高速时钟(HSE)选择外部晶振。

3.引脚设置我们根据原理图可知，stm32f103c8t6最小系统的led灯引脚是PC13，当然你们也可以自己选择一个其他引脚，做相同设置后外接一个led。

选择pc13后设置输出，我们设置PA5为中断按键输入，如下图；

如果你是用4脚stlink下载，还得设置debug，如下图：

之后我们对gpio的引脚进行设置，

可见这有两个引脚可以设置，点击PA5和PC13。首先点击PA5

        可见PA5的GPIO中断模式有框内6种，从上往下分别为：上升沿触发外部中断、下降沿触发中断、上升/下降沿触发中断、上升沿触发外部事件、下降沿触发事件、上升/下降沿触发事件。

        这六种模式到底是什么意思？有什么应用场景呢？具体可以见我另外一篇文章：

GPIO的中断和事件触发模式:上升、下降沿触发.......-CSDN博客

        根据原理，本文按键是接地，所以我们选择下降沿触发外部中断（有很多人容易搞混，因为按键另外一端接地，所以我们需要按键按下后，引脚变为低电平是触发，所以非中断选用的是上拉模式：平常为1，按下后变0；中断则是下降沿触发：当gpio从1变成0，“下降后”才实现触发）。

        关于PC13，将其设为上拉。

4.有了中断，自然要配置NVIC，其允许中断的嵌套和中断优先级。选择NVIC，点击2框，后面可以设置优先级，前面是抢占优先级，后面是响应优先级，注意3框，这是系统时钟，可以设置成0（之前是15，然后nvic生成失败，有知道原因的大佬，希望可以在评论区教教~）。

抢占优先级

抢占优先级决定了一个中断能否打断当前正在执行的中断。抢占优先级数值越低，优先级越高。当多个中断发生时，具有更高抢占优先级的中断会打断具有更低抢占优先级的中断。

响应优先级

响应优先级用于决定在抢占优先级相同时，中断的响应顺序。响应优先级数值越低，优先级越高。当两个中断具有相同的抢占优先级时，响应优先级较高的中断会先被处理。

当然，你也可以直接在GPIO设置，如下图：

5.最后，别忘了配置时钟树，我这儿配置了72MHz，可以根据自己需要配置，注意看线上有最高频率，因为APB1那根线最高为36MHz，所以需要对其分频。高频率的处理速度更快，但是功耗会更高，低频率，功耗则会更低。

6.工程配置：2框是工程名字，3是储存路径，最后不要出现中文。4是选择你的ide，我用的是mdk

然后，

如下图，点击1框，注意2框的那三条选项，第一条的意思是：将库的.c和.h全部复制到工程中，优点是日后直接工程移植会方便些，缺点是体积大，编译时间长；第二条是只复制需要的c和h，一般是最优选；第三条是不复制文件，直接从软件包存放位置导入.C和.H ，体积最小。3框保持默认就行，也可以根据自己需要修改。

最后点击4框生成程序。

生成程序后，可以看到时钟和gpio均有更新。

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};
/* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_1 */
/* USER CODE END MX_GPIO_Init_1 */

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pin : PC13 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : PA5 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  /* EXTI interrupt init*/
  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI9_5_IRQn, 1, 2);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI9_5_IRQn);

/* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_2 */
/* USER CODE END MX_GPIO_Init_2 */
}

点开stm32f1xx_hal_gpio.c(可以在stm32f1xx_it.c的中断函数跳过去)文件，可以看到

void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin)
{
  /* EXTI line interrupt detected */
  if (__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_Pin) != 0x00u)
  {
    __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin);
    HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);
  }
}

        这是外部中断处理函数，if (__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_Pin) != 0x00u)如果检测到中断挂起（即返回值不为0），则进入函数，__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin)是清除标志位，HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);是调用回调函数。

        然后打开回调函数

__weak void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
  /* Prevent unused argument(s) compilation warning */
  UNUSED(GPIO_Pin);
  /* NOTE: This function Should not be modified, when the callback is needed,
           the HAL_GPIO_EXTI_Callback could be implemented in the user file
   */
}

发现前面有__weak，这代表这个函数是个弱定义函数，代表我们可以在其他地方重新定义这个回调函数。

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_5)
    {
       

        // 简单去抖动处理
        HAL_Delay(20);
        if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_5) == GPIO_PIN_RESET)
        {
            // 持续等待直到按键释放
            while (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_5) == GPIO_PIN_RESET) {}

            // 切换LED状态
            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13);
        }
    }
		 __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_PIN_5);  // 清除中断标志
}

之后测试，发现实验成功：

源码下载：

stm32f103c8t6hal库的按键控制led（中断/非中断两种）资源-CSDN文库

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