1. 按键输入的工程本质与物理基础
在嵌入式系统中，按键从来不是简单的“按下”与“松开”两个离散状态。它是一个典型的机电混合信号源，其行为由机械结构、电气特性与微控制器采样机制三者共同决定。理解这一点，是写出稳定、可靠按键驱动程序的前提。
学习板上K1与K2两颗按键，虽然外观相同，但电路设计存在根本差异：K1采用外部上拉电阻（10kΩ）配合浮空输入模式；K2则直接利用STM32内部上拉电阻，配置为上拉输入模式。这种差异并非随意为之，而是源于对信号完整性、PCB布线成本与系统鲁棒性的综合权衡。
从物理层面看，按键的核心问题是触点抖动（Contact Bounce）。当金属弹片在按下或释放瞬间发生物理碰撞时，由于弹性形变与惯性作用，触点会在闭合与断开之间反复弹跳数十次，持续时间通常为5–20ms。对于人类而言，这完全不可感知；但对于运行在72MHz主频下的STM32F103，一个机器周期仅13.9ns，整个抖动过程包含数百万个时钟周期——足够执行成千上万条指令。若不加处理，GPIO引脚将在此期间反复读取到高/低电平跳变，导致软件逻辑误判。
硬件消抖通过RC低通滤波实现：按键并联的电容（通常100nF）与上拉电阻构成RC积分网络，使电压变化速率受限。当触点弹跳时，电容充放电过程平滑了电压跳变沿，将原始的“方波噪声”转化为缓慢上升/下降的指数曲线。只要RC时间常数（τ = R × C ≈ 10kΩ × 100nF = 1ms）远小于抖动持续时间，且远大于MCU采样间隔，即可在电平稳定后完成有效采样。本学习板选用的瓷片电容与精密电阻组合，使硬件抖动抑制效果极佳，实测抖动窗口压缩至2ms以内。
然而，硬件消抖无法100%消除所有异常。
