stm32 程序设计 序言 - 从按键检测谈中断在单片机开发中的重要性

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大家都知道按键检测一般利用外部中断进行处理，在中断服务函数里面做延时消抖，以stm32f4为例，程序结构如下：
中断服务函数
{
if 判断中断标志位
延时15ms
检测是否按下
执行相应的操作
清除标志位
}
代码结构如下：
void EXTI0_IRQHandler(void )
{
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)!=RESET)
{
delay_ms(15);
if(KEY_UP==1)
{
LED0_ON;
LED1_OFF;
}
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
}
上述代码里delay_ms(15)表示需要消抖约15ms。程序实现的功能是检测到按键按下，并执行LED0_ON和LED1_OFF操作。
实际项目中，需要用到按键检测这个功能去实现某些特定的操作，如启动报警，设备关机等。这时我们就需要设定按键操作的时间，为什么呢，因为现场很多环境因素、人为意外碰触都会碰到按键，此时单片机会检测到按键按下了，会导致设备意外的操作，甚至关机。因此我们就有了新的需求：按键长按检测。那么怎么实现长按按键3秒后，执行上述的操作呢。
如果按照上面的思路，第一反应一般是，我延迟3s，把上面的时间延迟改为delay_ms(3000)，不就可以了吗。一个新的思路出来了，大家就要想想程序有啥漏洞，以下几点需要注意：
(1) 会不会影响到其他程序运行。中断里面延迟3s，对单片机来讲，已经很长了，这样低优先级或者同优先级的中断任务就会停止运行。如果有个流水灯程序，流水灯有可能暂停三秒。
(2) 如果在延时3s的时间里，操作者松手2秒，再按上，程序一样运行。这也就是所谓的抖动。
为了解决上面的问题，提出下面解决思路：
(1) 为了及时相应按键按下这个动作，仍然采用外部中断检测按键按下这个触发信号。
(2) 进入外部中断函数后，不能采用延时消抖了，这里开启定时器中断消抖，同时关闭外部中断。定时器15ms进入一次中断，并检测按键是否按下，这样就可以避开中途按键抖动。
(3) 定时器中断中对有效的按键按下进行计数，同时对总时间进行计时。当总的时间到达3s后，再检查有效的按键计数，如果达到或接近3s，就认为按键已经按下3s，同时执行操作，关掉定时器，同时开启外部中断。
(4) 在定时器检测的过程中，因为采用中断，因此不会干扰到其他程序的运行。
注意事项：一般的开发板上的按键实现长按功能效果不佳，因为按键弹性和接触性不是很好，项目中如果需要长按检测功能，建议选择合适的按键。

初学者因为没有实际项目经验，在编写程序中，会有意无意的用delay函数去实现延时功能。加上大多数开发板程序都是入门级，因此单一的程序学习过后，觉得很简单，当程序结构复杂，需要实时处理大量数据时候，就尽量不用delay、还有while等延时函数，会导致数据丢包，程序卡顿。当然了，这里只讲裸机程序架构，实时操作系统的另当别论。
接下来会不定期上传常用的中断在实际项目中的应用，欢迎大家讨论，指出不足，共同进步。