STM32学习心得五：GPIO实验-基于位操作
记录一下，方便以后翻阅~
实验内容：跑马灯、蜂鸣器和按键输入
官方资料：
1）《STM32中文参考手册V10》第8章 通用和复用功能IO(GPIO和AFIO)
2）《Cortex-M3权威指南(中文)》第5章 位带操作
特点：位操作
原理图：
1）如图所示，跑马灯，PB5接LED0，PE5接LED1；
2）如图所示，蜂鸣器，PB8接BEEP（蜂鸣器）；
3）如图所示，PE4接KEY0，PE3接KEY1，PE2接KEY2，PA0接WK_UP。
工作原理不细讲，一定要看清外设与哪个GPIO管脚对接。
涉及已学GPIO库函数：
1）void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx,GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)； //初始化作用新知识：位操作地址计算方式：
)
假设要令GPIOA的第五个管脚为输出：PAout（5），查看sys.h和stm32f10x.h两个头文件可知：
因此，GPIOA_ODR_Addr=0x4001080C，n=5。之前给的紫色公式与头文件中的关键代码一一对应，可算出PAout(5)的别名区地址。
因此，位操作可以这么玩：
在led.h头文件中定义：
#define LED0 PBout(5);在led.c文件中定义：
PBout(5)=0; //设GPIOB的第五管脚为低电平。最后再提一下为什么是GPIOA_BASE+12？STM32中文参考手册讲到，GPIOx_ODR的地址偏移是0Ch，因此是+12。对应的，GPIOx_IDR的地址偏移是0x08，因此是+8。至于GPIOA_BASE为什么等于APB2PERIPH_BASE+0x0800，没找到答案，大牛们可以解释下。
实验步骤：
1） 新建工程模板；
2） 新建HARDWARE空文件夹（与USER文件夹并列）；
3） 在MDK软件中，新建led.c，beep.c和key.c三个.c文件以及对应的led.h，beep.h和key.h头文件，均保存在HARDWARE文件夹中；
4）led.h头文件代码分别如下：
#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#include "sys.h"
void LED_Init(void); //初始化函数
#define LED0 PBout(5) // PB5
#define LED1 PEout(5) // PE5
#endif5）beep.h头文件代码分别如下：
#ifndef __BEEP_H
#define __BEEP_H
void BEEP_Init(void); //初始化函数
#define BEEP PBout(8) // PB8
#endif6）key.h头文件代码分别如下：
#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H
#include "sys.h"
#define KEY0 PEin(4) //PE4
#define KEY1 PEin(3) //PE3
#define KEY2 PEin(2) //PE2
#define WK_UP PAin(0) //PA0 WK_UP
void KEY_Init(void);
u8 KEY_Scan(u8);
#endif7）led.c文件代码分别如下：
#include "led.h"
#include "sys.h"
void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PB端口时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE); //使能PE端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED0-->PB.5 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOB.5
LED0=1; //PB.5 输出高，LED0灭
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOE.5
LED1=1; //PE.5 输出高，LED1灭
}8）beep.c文件代码分别如下：
#include "beep.h"
#include "sys.h"
void BEEP_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PB端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //LED0-->PB.5 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOB.5
BEEP=0; //PB8 输出低，LED0灭
} 9）key.c文件代码分别如下：
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
void KEY_Init(void) //IO初始化
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE); //使能PA,PE端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4; //KEY0-KEY2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置成上拉输入
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOE2,3,4
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0设置成输入，默认下拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOA.0
}
u8 KEY_Scan(u8 mode)
{
static u8 key_up=1; //按键按松开标志
if(mode)key_up=1; //支持连按
if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||KEY2==0||WK_UP==1))
{
delay_ms(10); //去抖动
key_up=0;
if(KEY0==0)return 1; //KEY0按下，即PE4为低电平
else if(KEY1==0)return 2; //KEY1按下，即PE3为低电平
else if(KEY2==0)return 3; //KEY2按下，即PE2为低电平
else if(WK_UP==1)return 4; //WK_UP按下，即PA0为高电平
}else if(KEY0==1&&KEY1==1&&KEY2==1&&WK_UP==0)key_up=1;
return 0; // 无按键按下
}10）在MDK软件中，右键Target1，单击Manage Project Items…，在Project Items界面、Groups一栏，新建HARDWARE，并将led.c，beep.c和key.c三个.c文件添加进来；
11）在MDK软件中，单击魔术棒，在C/C++选项里，单击Include
Paths右边的…，添加led.h，beep.h和key.h三个头文件的目录（即HARDWARE）；
12）新建main.c主函数，代码如下：
#include "led.h"
#include "beep.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
int main(void)
{
vu8 key=0;
delay_init();
LED_Init();
BEEP_Init();
KEY_Init();
while(1)
{
key=KEY_Scan(1);
if(key)
{
switch(key)
{
case 4:
BEEP=1; //控制蜂鸣器叫
break;
case 3:
LED0=0; //控制LED0亮
break;
case 2:
LED1=0; //控制LED1亮
break;
case 1:
LED0=0; //控制LED0亮
LED1=0; //控制LED1亮
break;
}
delay_ms(300); //延迟300ms
BEEP=0; //控制蜂鸣器不叫
LED0=1; //控制LED0灭
LED1=1; //控制LED1灭
}else delay_ms(10);
}
}13） 完成后即可运行看效果。
旧知识点：
1）复习如何使用FlyMcu调试程序，可参考STM32学习心得一：FlyMcu软件配置；
2） 复习如何新建工程模板，可参考STM32学习心得二：新建工程模板；
3） 复习key.c文件中u8 KEY_Scan(u8)函数的逻辑，可参考STM32学习心得三：GPIO实验-基于库函数；
4）复习寄存器地址，可参考STM32学习心得四：GPIO实验-基于寄存器。