📚 课程目录第3章 GPIO中断检测按键事件

3. GPIO中断检测按键事件

任务说明

本案例实现按键控制LED：读取一个按键的输入状态，按下时点亮LED，松开时熄灭。使用STM32F103最小系统板（Blue Pill）作为目标硬件，通过Rust Embedded HAL编写裸机程序，不依赖任何操作系统。

硬件连接

按键：一端接PA0，另一端接GND（PA0内部上拉，按下为低电平）
LED：正极经220Ω电阻接PC13，负极接GND（PC13输出低电平点亮）

实现代码

// Cargo.toml 依赖
// [dependencies]
// cortex-m = "0.7"
// cortex-m-rt = "0.7"
// panic-halt = "0.2"
// stm32f1xx-hal = { version = "0.10", features = ["stm32f103", "rt"] }

use cortex_m_rt::entry;
use panic_halt as _;
use stm32f1xx_hal::{
    gpio::{gpioc::PC13, gpioa::PA0, Input, Output, PullUp, PushPull},
    pac,
    prelude::*,
};

#[entry]
fn main() -> ! {
    // 获取外设访问权限
    let dp = pac::Peripherals::take().unwrap();
    let cp = cortex_m::Peripherals::take().unwrap();

    // 初始化时钟（8MHz外部晶振，系统时钟72MHz）
    let mut flash = dp.FLASH.constrain();
    let mut rcc = dp.RCC.constrain();
    let clocks = rcc.cfgr.use_hse(8.mhz()).sysclk(72.mhz()).freeze(&mut flash.acr);

    // 初始化GPIO
    let mut gpioa = dp.GPIOA.split(&mut rcc.apb2);
    let mut gpioc = dp.GPIOC.split(&mut rcc.apb2);

    // PA0配置为输入，内部上拉（按键按下时接地，读到低电平）
    let button: PA0<Input<PullUp>> = gpioa.pa0.into_pull_up_input(&mut gpioa.crl);

    // PC13配置为推挽输出（LED阳极接PC13，低电平点亮）
    let mut led: PC13<Output<PushPull>> = gpioc.pc13.into_push_pull_output(&mut gpioc.crh);

    // 初始化延时（用于按键消抖）
    let mut delay = cp.SYST.delay(&clocks);

    loop {
        // 读取按键状态（按下为低电平）
        if button.is_low() {
            // 消抖延时
            delay.delay_ms(20u16);
            // 再次确认按键仍处于按下状态
            if button.is_low() {
                // 点亮LED（输出低电平）
                led.set_low();
                // 等待按键释放
                while button.is_low() {
                    // 空循环等待
                }
            }
        } else {
            // 松开时熄灭LED（输出高电平）
            led.set_high();
        }
    }
}

代码说明

程序初始化系统时钟为72MHz，将PA0配置为带上拉输入的按键引脚，PC13配置为推挽输出的LED引脚。主循环中持续读取按键状态：当检测到PA0为低电平（按键按下）时，先进行20ms延时消抖，再次确认按下状态后点亮LED，并等待按键释放；当PA0为高电平（按键松开）时，LED熄灭。消抖逻辑确保机械按键的抖动不会导致LED闪烁。

编译与烧录

# 编译（在项目根目录执行）
cargo build --release

# 烧录（使用OpenOCD + ST-Link）
openocd -f interface/stlink-v2.cfg -f target/stm32f1x.cfg -c "program target/thumbv7m-none-eabi/release/button_led verify reset exit"

验证方法

将编译生成的固件烧录到STM32F103开发板后，观察以下行为：

初始状态（未按键）：LED保持熄灭
按下按键并保持：LED点亮
松开按键：LED熄灭
快速连续按动按键：LED状态跟随按键变化，无异常闪烁

判定标准：LED亮灭状态与按键按下/松开状态一一对应，且按键过程中无抖动导致的闪烁现象，即视为验证通过。