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前言

嵌入式项目里，按键看着简单，实则坑非常多。很多新手写按键程序，习惯用HAL_Delay()做软件消抖，写个while循环等待按键释放。
这种写法在简单 Demo 没问题，但放到真实项目里，延时会阻塞整个主循环，会导致串口丢数据、传感器采样卡顿、屏幕刷新停滞。
想要同时识别短按、长按、连续按键，还要不阻塞程序运行，最佳方案就是状态机 + 时间戳非阻塞按键框架。

一、按键抖动底层原理

机械按键内部是金属弹片，按下 / 松开瞬间，触点会快速通断，产生 10~20ms 的电平抖动，MCU GPIO 会采集到一连串高低电平跳变。
如果不做消抖，一次按键动作会被识别成多次触发。

两种消抖方案对比：

1. 延时消抖：读到电平变化，直接 delay 20ms 再采样。✅简单；❌阻塞 CPU，项目复杂后容易出时序问题，不推荐量产。
2. 时间戳消抖（非阻塞）：记录电平跳变时刻，只有电平稳定保持超过消抖阈值，才判定按键状态更新。✅不阻塞，适合多任务系统，工业项目首选。

核心思想：不原地等待，主循环里不断检查按键引脚电平，用系统滴答定时器（SysTick）的时间戳记录时间差。

二、按键状态机模型设计

我们把按键完整动作拆成 5 个状态，状态只在主循环中流转，没有任何阻塞等待：
KEY_IDLE（空闲）
↓检测到按键按下，记录按下时间戳
KEY_DEBOUNCE（消抖等待）
↓电平稳定超过消抖时间 → KEY_PRESS（按键保持）
↓计时达到长按阈值 → KEY_LONGPRESS（长按触发）
↓按键松开
KEY_RELEASE（按键释放）
基于这套状态机，轻松识别：