02 HAL库驱动按键响应外部中断

2023-12-31 13:38:45

引言：这里我采用的实验平台可能跟大家的不太一样，文章的图像是一块资源拓展板，主控板式fs_mp1a, 该板子的SOC是stm32mp157a，有两个内核一个A7，一个M4.但是实验的流程肯定都是一样的，因为都是裸机程序嘛。

一、按键简介

????????在单片机应用中，按键是一种常见的输入设备，用于接收用户的操作信号。按键通常由金属触点和弹簧组成，当按键被按下时，触点闭合，产生一个输入电平信号。

以下是关于单片机中使用的按键的一些简要说明：

1. 使用方法：按下按键，则按键闭合，单片机可以检测到按键的状态变化。可以通过轮询（Polling）或中断（Interrupt）的方式来检测按键的状态。

2. 接线方法：按键通常需要连接到单片机的IO口上。按键一端连接到单片机的IO引脚，另一端连接到电源或地线。为了防止按键抖动的干扰，可以在按键与IO引脚之间添加一个适量的电容或者使用软件消抖算法。

3. 按键状态检测： - 轮询方式：在主循环中通过查询IO口的电平状态来检测按键是否按下。缺点是资源浪费，需要不断轮询IO口，可能造成系统响应慢。 - 中断方式：通过将按键引脚配置为中断引脚，在按键状态改变时触发中断，单片机可以立即响应。这种方式能够减少对处理器资源的占用。

4. 按键的多功能应用：通过编程的方式，可以实现按键的多功能应用，例如单击、长按、双击等不同动作触发不同的事件。

5. 按键防抖：由于按键本身的物理性质，可能会出现按键抖动问题。为了消除抖动的影响，可以设置一个适当的延迟时间，在此时间范围内检测到按键的变化，才认定为有效按键。总之，在单片机应用中，按键的使用可以方便地实现用户交互，增加了单片机系统的灵活性和可操作性。

二、实验步骤

1. 查看按键原理图

可以看到，当按键按下，与KEY1网络标号相连接的引脚读到的将是低电平

2. 配置工程

将KEY1对应的引脚配置为输入模式，也可以将其配置为GPIO的外部中断模式，这里也就是上面按键介绍的类中工作模式一种是轮询，一种是中断异步的方式。这里采用的是第二种实验方式。

大家不要奇怪我的SOC的封装怎么这么奇怪，这里给大家介绍一下SOC的常见封装。

SOC（System on a Chip）是指将所有系统功能集成到一颗芯片中的集成电路。它集成了处理器、存储器、外设接口、电源管理等功能，使得一个完整的计算系统能够放入一个单一的芯片中。SOC芯片是现代嵌入式系统中常见的核心组件。

常见的SOC封装有以下几种：

1. BGA（Ball Grid Array）封装：BGA封装是目前应用最广泛的封装之一，芯片底部有一定数量的焊点球形排列成网状，通过焊接与印刷电路板（PCB）相连接。它具有密集的引脚布局和良好的热散发能力，适用于高性能和高集成度的SOC芯片。

2. LGA（Land Grid Array）封装：LGA封装与BGA非常相似，芯片的引脚以方形或长方形排列在芯片底部，通过焊接连接到PCB。LGA封装通常比BGA封装更容易维修和更容易替换。 3. QFN（Quad Flat No-leads）封装：QFN封装是一种表面焊接封装，引脚位于封装底部的芯片引脚焊盘上，没有外露引脚。它具有尺寸小、体积小、成本低、性能良好等优点，适用于小型和低功耗的SOC芯片。

4. LQFP（Low-profile Quad Flat Package）封装：LQFP封装是一种具有四个平坦的边框和引脚的封装，引脚沿封装底部延伸。LQFP封装具有良好的热散发能力和可靠性，并且广泛应用于各种芯片封装。

5. CSP（Chip Scale Package）封装：CSP封装是一种非常紧凑的封装形式，芯片尺寸接近封装的尺寸，因此称为芯片级封装。它具有小尺寸、低成本、低功耗等优点，适用于小型和低功耗SOC芯片的集成。

这些是SOC芯片常见的几种封装类型，不同的封装具有不同的特点和适用场景，开发者可以根据具体需求选择合适的封装来设计和应用SOC芯片。

这里博主采用的实验平台是引脚处于soc下面的封装形式。

3. 函数编写

在这个位置可以找到我们的中断处理函数的定义

下面让我们一起追一下这个代码，可以看到在这个中断处理函数中调用了别的函数，这种函数的专业术语叫做非叶子函数。让我们跳过去看一下这个函数。

在这个函数中我们可以看到，这个函数根据我们设置的中断触发方式区分了一下调用的函数，也就是图中光标的所在位置的那个函数。?

我们再跳转，对了，跳转时鼠标右键，打开声明那一项。

?这个函数之前的__weak是一个__atrribute__参数属性，这个符号的可以弱化这个函数符号，当在整个的工程中出现这个函数名时，也就是强符号，就是我们可以对这个函数进行重写，类似C++中的多态，这个__weak修饰的函数可以理解为基类中的虚函数。

接着我们对这个函数进行重写，在里面完成我们想要的代码逻辑

void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
	if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_9) {
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOF, GPIO_PIN_9) == GPIO_PIN_RESET) {
				GPIO_LED1_TOOGLE();
				GPIO_LED2_TOOGLE();
				GPIO_LED3_TOOGLE();
		}
	}
}

到这里还不算完，记得根据自己实验的平台判断按键是否需要消去机械抖动。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?