3. GPIO输入检测按键

任务说明

本案例基于瑞萨RH850/F1L系列MCU（以R7F7015873为例），实现一个最小按键输入检测系统：将P7组GPIO的P70配置为输入模式并连接外部按键，将P8组GPIO的P80配置为输出模式并连接LED。当按键按下时（输入低电平），LED点亮；按键释放时，LED熄灭。通过该案例掌握RH850 GPIO输入模式配置、端口电平读取及基于轮询方式的输入处理逻辑。

硬件连接

• 按键一端接P70引脚，另一端接GND（按下为低电平）
• LED正极经限流电阻接P80引脚，负极接GND（输出高电平点亮）
• P70内部需启用上拉电阻，确保按键释放时引脚为确定高电平

软件实现

RH850的GPIO配置涉及端口模式寄存器（PM）、端口方向寄存器（P）和端口数据寄存器（PD）。P70需配置为输入模式（PM7.0=1），并使能内部上拉（PU7.0=1）；P80需配置为输出模式（PM8.0=0）。读取按键状态通过端口数据寄存器PD7.0实现，控制LED通过PD8.0实现。

#include "r_cg_macrodriver.h"
#include "r_cg_port.h"
#include "r_cg_timer.h"
#include "r_cg_int.h"
#include "r_cg_cgc.h"

/* 按键与LED引脚定义 */
#define KEY_PIN     P70
#define LED_PIN     P80
#define KEY_PRESSED 0u    /* 按键按下为低电平 */

void R_MAIN_Init(void)
{
    /* 配置P70为输入模式，启用内部上拉 */
    PM7 &= 0xFE;          /* PM7.0 = 0，设为输入模式 */
    PU7 |= 0x01;          /* PU7.0 = 1，使能内部上拉 */
    
    /* 配置P80为输出模式，初始输出低电平 */
    PM8 &= 0xFE;          /* PM8.0 = 0，设为输出模式 */
    P8  &= 0xFE;          /* P8.0 = 0，初始LED熄灭 */
}

void main(void)
{
    R_MAIN_Init();
    
    while(1)
    {
        /* 读取按键状态并控制LED */
        if((P7 & 0x01) == KEY_PRESSED)
        {
            P8 |= 0x01;   /* 按键按下，点亮LED */
        }
        else
        {
            P8 &= 0xFE;   /* 按键释放，熄灭LED */
        }
    }
}

代码说明

初始化函数中，通过操作PM7寄存器将P70设为输入模式，PU7寄存器使能内部上拉电阻。P80通过PM8寄存器设为输出模式。主循环中持续读取P7寄存器bit0的状态，当检测到低电平时将P8寄存器bit0置1点亮LED，否则清零熄灭LED。该轮询方式无需中断，逻辑简单直观，适合理解GPIO输入处理的基本流程。

验证方法

将代码编译后烧录至RH850开发板，按以下步骤验证：

1. 上电后观察LED应为熄灭状态（P80输出低电平）
2. 按下按键（P70接地），LED应立即点亮
3. 释放按键，LED应立即熄灭
4. 重复按下/释放操作，LED状态应始终与按键状态一致

判定标准：按键按下时LED点亮、释放时LED熄灭，且响应无延迟、无抖动误触发，即表示GPIO输入检测功能正常。