7、STM32F4 微控制器数字输入输出接口技术详解

STM32F4 微控制器数字输入输出接口技术详解

1. 微控制器电压电平接口

1.1 开关或按钮的设置

当开关或按钮连接到微控制器的引脚时，有两种输入设置选项：
- 高电平有效输入 ：当按钮（或开关）被操作时，微控制器引脚获得 VDD V（逻辑电平 1）；当按钮或开关处于自然状态时，引脚获得 0 V（逻辑电平 0）。
- 低电平有效输入 ：当按钮（或开关）被操作时，微控制器引脚获得 0 V（逻辑电平 0）；当按钮或开关处于自然状态时，引脚获得 VDD V（逻辑电平 1）。

通过上拉或下拉电阻可以将输入调整为高电平有效或低电平有效。如果输入引脚悬空，则无法确定输入状态。上拉和下拉电阻的作用如下：
- 对于常闭开关或按钮，操作时将输入拉至 VDD 或 0 V。
- 对于常开开关或按钮，未操作时将输入拉至 VDD 或 0 V。

这些电阻可以外部连接，也可以使用微控制器的内部上拉/下拉电阻。在 STM32F4 板上，按钮接口的首选设置是高电平有效。例如，板上连接到引脚 PA0 的用户按钮，按下时产生逻辑电平 1，释放时产生逻辑电平 0，且该用户按钮通常是常开的。

1.2 避免开关抖动

在数字系统中使用按钮（或开关）时，开关抖动是一个严重的问题。当按钮（或开关）被操作时，两个金属部件在实际稳定连接之前会多次连接和断开，导致设备可能在约 1 ms 的时间内产生 10 到 100 次输出。微控制器的 GPIO 引脚可能会捕获这些输入值，从而在代码中读取输入时导致错误或多次触发。

可以使用软件或