1. GPIO输入原理与硬件设计基础
1.1 按键信号的物理本质与抖动成因
按键本质上是一种机械开关器件，其内部由弹性金属簧片与触点构成。当用户按下或释放按键时，簧片在弹性形变与回弹过程中，会与触点发生多次微秒级的瞬时接触与分离。这种物理现象在电气层面表现为一段持续数毫秒（典型值2–20ms）的非单调电平跳变序列——即“按键抖动”。
对STM32F103这类主频72MHz、指令周期约14ns的MCU而言，10ms时间窗口内可执行超70万条指令。若程序在抖动期间连续采样GPIO引脚，将捕获到一连串高/低电平交替的无效状态：HIGH → LOW → HIGH → LOW → ... → STABLE_LOW。此时单纯判断“电平为LOW即按键按下”将导致误触发——一次物理按键可能被识别为数十次逻辑按键。
抖动并非设计缺陷，而是所有机械开关的固有特性。解决路径分为硬件与软件两个维度，二者常协同使用以提升系统鲁棒性。
1.2 硬件消抖电路分析：上拉/下拉电阻与滤波电容
观察学习板原理图第4页左下角按键电路，K1与K2均采用RC滤波结构，但上拉配置存在差异：
K1电路（外部上拉）：PB12引脚通过10kΩ电阻连接至3.3V电源，按键另一端接地。未按压时，PB12经10kΩ电阻获得稳定高电平；按压时，PB12经按键导线直连GND，呈现稳定低电平。
K2电路（内部上拉）：PB13引脚未接外部电阻，直接通过按键接地。其电平状态依赖于STM32芯片内部可配置的上
