7、微控制器电压电平接口与数字输入输出设置

微控制器电压电平接口与数字输入输出设置

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）。

可以使用上拉或下拉电阻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：
- 当常闭开关或按钮被操作时，将输入拉至 VDD 或 0 V。
- 当常开开关或按钮未被操作时，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 板中，按钮接口的首选设置是高电平有效。因此，当板上的用户按钮（连接到引脚 PA0）被按下时，它将产生逻辑电平 1；当按钮释放时，将产生逻辑电平 0，并且用户按钮通常是常开的。

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。抖动可能是由于按钮（或开关）被操作时，两个金属部件在实际稳定连接之前多次连接和断开，导致设备在约 1 ms 的时间内可能产生多次输出，通常为 10 到 100 次。微控制器的 GPIO 引脚可以捕获这些输入值，从而在代码中读取输入时导致错误或多次触发。

可以使用基于软件或硬件的解决方案来消除开