單片機上的按鍵通常一端鏈接高電位，一端鏈接低電位，二者其一鏈接GPIO管脚。

按鍵按下，高低電位導通，引起GPIO管脚電位改變。GPIO管脚処電位變化説明按鍵狀態改變，可以透過讀取GPIO引脚電平來獲取當前按鍵狀態。而考慮到 按鍵機械結構設計，按下后按鍵兩端電平會發生抖動，可能引發判斷錯誤，所以需要一定的操作來“消抖”實現準確檢測。

本文中按鍵按下時GPIO管脚為低電位，鬆開為高電位。

如下述代碼所示：透過直接讀取GPIO電平得到當前按鍵狀態，實測會發生一次按下引發多次響應的現象，判斷會出錯，需要一定的處理。

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// 不合理的寫法
bool state = 0， if_press = 0;
state = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0);
// state = GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0);
if_press = (!state) ? 1 : 0;
// 1: press  0: not

按鍵單擊

按鍵單擊判斷的思路是：

如若檢測按下，延時一段時間，再次檢測，如果依舊按下，那麽認爲按鍵按下，直到按鍵鬆開，再重新開始檢測。

我們可以使用延時判定的方法，跳過抖動部分，以獲得更准確的結果。如若抖動部分持續過久，需要適當增加延時，或給按鍵并聯電容來減輕抖動帶來的影響。本案例使用judge_sta來記錄判斷到哪一階段，key_sta記錄GPIO引脚電位，single_flag記錄判斷結果，使用結構體封裝這三個參數。

按鍵狀態結構體定義如下：

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struct Keys {
    unsigned char judge_sta; 
    // 多步驟判定中表示步數
    bool key_sta; 
    // GPIO讀取到的電位
    bool single_flag; 
    // 最終結果，表示到底按沒按下
};

在實例化結構體時，强烈建議使用volatile修飾struct，以確保主函數每次能從中斷讀取到最新的數據，因爲key[]共享於中斷與主循環，未用volatile會因編譯器優化導致讀取過期值。如若使用舊版本編譯器或不使用中斷函數進行按鍵判斷，則無需考慮這種情況。對volatile關鍵字的介紹詳見此處

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volatile struct keys key[4] = {0, 0, 0};

本例使用中斷，使判斷代碼在外部自動循環執行，減少對主函數的影響。在使用中斷前，需要進行時鐘配置，使用STM32 CubeMX進行配置大致流程如下：

Clock Configuration -> HCLK = 80MHz
Clock Configuration -> PLL Source = HSE
Clock Configuration -> Input Source = 晶振頻率
RCC -> HSE = Crystal/Ceramic Resonator
TIM2 -> Clock Source = Internal clock
Prescaler = 80 - 1
Counter Period = 10000 - 1

這樣可以實現每10ms進入一次中斷進行判斷。
（10ms <–> 100Hz = 80,000,000 / 80 / 10000）
上述操作并不普適，具體操作因電路不同而有差異。配置完成後透過初始化HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2)啓動中斷函數，否則中斷内的代碼不會執行。中斷内具體實現代碼如下：

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//代碼寫在中斷的囘調函數HAL_TIM_PeriodElapsedCallback裏
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_handleTypeDef *htim) {
    if(htim -> Instance == TIM3) {
        //讀取GPIO電位(B0/B1/B2/A0)
        key[0].key_sta = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0);
        key[1].key_sta = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1);
        key[2].key_sta = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_2);
        key[3].key_sta = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_3);
    }
    for(int i = 0; i < 4; ++i) {
        switch(key[i].judge_sta) {
            case 0: 
            //第一步判斷
            if(key[i].key_sta == 0) 
            //如果為按下狀態
                key[i].judge_sta = 1;
                //下次直接進行第二步判斷(case 1)
            break;
            case 1:
            if(key[i].key_sta == 0) {
                //10ms后仍舊按下
                key[i].judge_sta = 2;
                //進入下一步判斷(case 2)
                key[i].single_flag = 1;
                //這回確實是按下了
            }
            else key[i].judge_sta = 0;
            //否則認爲是抖動造成case 0時的低電平
            break;
            case 2:
            if(key[i].key_sta == 1) {
                //鬆開按鍵后，重新開始判斷流程
                key[i].judge_sta = 0;
            }
            break;
        }
    }
}
注意：`single_flag`在使用后需要重置為0.

使用中斷可以避免按鍵檢測阻塞主函數進程，但如若認爲10ms對程序影響可以忽略，那麽可以不使用中斷函數，直接在main.c中添加如下所示Key_Scan按鍵掃描函數進行判斷，這種情況下無需volatile關鍵字來保證數據時效性。

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uint8_t Key_Scan(void) { 
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0) == 0) {
        //PB0被按下
		HAL_Delay(10);
        //延时消抖
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0) == 0) {
			while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0) == 0); 
            //等待按键抬起
			return 1;//返回1，代表第一個按鍵按下
		}
	}
}

按鍵長按

類似地，我們有按鍵長按的判斷邏輯。

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case 0: 
if(key[i].key_sta == 0) {
    key[i].judge_sta = 1;
    key[i].key_time = 0;
}
break;
case 1:
if(key[i].key_sta == 0) {
    key[i].judge_sta = 2;
}
else key[i].judge_sta = 0;
break;

case 2:
if(key[i].key_sta == 1) { 
    key[i].judge_sta = 0;
    if(key[i].key_time < 70)
        key[i].single_flag = 1;
}else {
    key[i].key_time++;
    if(key[i].key_time > 70) 
        key[i].long_flag = 1;
    
}
break;