初识STM32工作原理和基础编程
一、初识STM32如何简单的点亮一个LED灯呢？如何用一个按键控制LED灯的点亮与否呢？本文将对这些问题做一个比较详细的解答，其中还有几个比较经典的例子，希望能帮助大家更好的理解STM32的工作原理！
注：本文以STM32F103R6为例，用keil5编程，用proteus8.1来展示结果。
二、如何简单点亮一个LED黄灯？
1. 首先如图所示在proteus中画好原理图，要注意的是电阻不易过大，电阻过大，电阻上分压过多，会导致LED很暗或者点不亮！
2. 编写和讲解代码
a. 首先讲解LED配置文件，图中的led.c文件
解释如下：
void LED_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;//定义一个结构体变量，名字为GPIO_InitStruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//GPIOA引脚使能，即启动PA的时钟
//给结构体的成员变量赋值
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//定义GPIO引脚的模式为输出模式
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;//定义操作的引脚为第0号引脚，
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//工作频率
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//PA0 对PA0进行初始化
}
问：为什么led.c中定义的是第0号引脚？
答：因为原理图中LED灯接的是引脚PA0;
b.编写让LED点亮的代码：在main.c中写入
int main(void)
{
int i = 0;
LED_GPIO_Config();//LED初始化
while(1)//死循环
{
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);//功能 清零 PA0 LED亮
main_delay(200);//延时,软件延时cpu空跑循环
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);//功能：置1 PA0 LED灭
main_delay(200);//延时
}
}
注：这里的GPIO_ResetBits()函数是清零，GPIO_SetBits()函数是置1
如此，简单的点亮LED灯就实现了！
例1：让一个黄灯和一个红灯交替闪烁
解：同理先画好原理图然后在led.c中配置
解释：原理图中LED分别接在了PA0和PA6，所以在led.c中要同时定义PA0和PA6
问：同时定义PA0和PA6，问什么是GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_6;这里面的GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_6怎么理解？
答：本文中的STM32单片机有GPIOA,GPIOB,GPIOC三组引脚，每组有16个引脚，所以个引脚都是由16位2进制数来控制的。
如：
0000000000000001，表示第0个引脚,；
0000000000000010，表示第1个引脚；
0000000000000100，表示第2个引脚；
……
1000000000000000，表示第16个引脚；
所以，同时定义PA0和PA6即GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_6=0000000001000001
在main.c中编写代码：
int main(void)
{
int i = 0;
LED_GPIO_Config();//LED初始化
while(1)//死循环
{
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);//功能 清零 PA0 黄LED亮
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);//功能：置1 PA6 红LED灭
main_delay(200);//延时,软件延时cpu空跑循环
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);//功能：置1 PA0 黄LED灭
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);//功能 清零 PA6 红LED亮
main_delay(200);//延时
}
}
例2：用运4个LED，实时显示4位2进制数+1操作
对题目的解释：
如原理图中的绿灯、蓝灯、红灯、黄灯，分别对应4位2进制数的最低位到最高位。如当为0001时路灯亮，当为0011绿灯蓝灯同时亮，然而0001的十进制数是1,0011的十进制数是3，如此这样十进制数从1–>10对应的灯亮，这就是题目要求！
开始编写代码：
led.c中：
void LED_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;//定义一个结构体变量
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//启动PA的时钟
//给结构体的成员变量赋值
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_6;//同时选中了0和6
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//工作频率
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//PA0 对PA0进行初始化
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//启动PA的时钟
//给结构体的成员变量赋值
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_5;//选中了0和5
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//工作频率
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);//PB0 对PA0进行初始化
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
}
main.c中：
int main(void)
{
int num;
for(num = 0; num < 16; num++)
{ //真 灯亮 //假 灯灭
//第一个高位黄灯
num & 8 ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
//第二个 红灯
num & 4 ? GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6) : GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
//第三个 蓝灯
num & 2 ? GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0) : GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
//第四个 绿灯
num & 1 ? GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5) : GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
}
}
三、如何使用按键控制LED灯的亮灭？
例：两个按键 点KEY1，黄灯亮 点KEY2 黄灯灭
开始代码的编写：
同样接入了按键，也需要对按键进行初始化，不同于LED的是，按键直接在main.c中初始化即可。
void keyInit()
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;//定义一个结构体变量
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);//启动PC的时钟
//给结构体的成员变量赋值
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//输入模式
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_7;//选中了1和7引脚
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//工作频率
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct);//PA0 对PA0进行初始化
}
int main(void)
{
keyInit();//按键初始化
LED_GPIO_Config();//LED初始化
while(1)
{
//读取按键
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_1) == 0)//KEY1
{
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);//LED黄灯亮
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_7) == 0)//KEY2
{
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);//LED黄灯灭
}
}
return 0;
}
例：如何实现一个按键控制一个灯的亮灭？按一下亮，按一下灭，再按一下亮，再按一下灭？
答：用flag状态标志位
代码如下：
int main(void)
{
int flag = 1;//相当于标志位
keyInit();//按键初始化
LED_GPIO_Config();//LED初始化
while(1)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_1) == 0)//按了key1
{
if(flag)//第一次点按键，flag==1，条件成立
{
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
flag = 0;
}
else
{
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
flag = 1;
}
}
main_delay(200);//按键消抖
}
return 0;
}