STM32单片机按键电路设计到底是怎么回事？原来这么简单!

中联恒升线路板 · 发表于 2021-4-6 10:23:49

以前GPIO上接的电路都是低电平触发的那种，新画了个板子有一个按键设计的是高电平触发，结果IO口设置成上拉输入后，怎么读都不正确，按键电路如图1。无奈只能去调试一下，发现当设置为上拉输入后，其ODR（GPIO输出数据寄存器）相应的也置为1，百思不得其解。

于是去看一下GPIO的结构图：

由图可以发现其实输出寄存器与输入寄存器之间在I/O引脚处是线与状态，在GPIO设置成上位输入时，其上拉电阻闭合，这时如果输出寄存器设置为0那么在IO口内部就会自己损耗电流，而这些电流的损耗是会增加功耗的。因此当GPIO设置成上拉输入时，相应的输出寄存器也设置为1.

将按键电路与I/O引脚结构图连起来看，就清晰多了，当GPIO设置为上位输入时，上拉电阻与按键的330欧、220K欧串联，这时IO口所读到的电平就是330欧与220K欧电阻分压的总合，由于这两个电阻阻值过大，因引读出的电压大于逻辑‘1’的阀值。OK问题找到了，于是将IO设置成下拉输入，问题就解决了。因此这里得出一个结论，IO口是上拉还是下拉要根据，IO口外部接的空闲电平有关，如按键不按下时是低电平，则应该设置为下拉输入。

在调试时还发现另一种方法可以让代码正常运行，就是当设置上拉输入时，将其输出值设置为0，这样电平就被直接拉低了，按键的接地电路基本就不起作用了，但这样做有一个坏处，前面已经说过了，这种情况会导致上拉电阻直接接地了，增加了不必要功耗，而且将3.3V电压直接加在了输出驱动器的N-MOS上，时间长了之后可能会造成芯片损坏！