STM32F0x HAL库学习笔记（2）STM32CubeMx 初始化和读/写 IO口操作

本文开发环境：

• MCU型号：STM32F051R8T6
• IDE环境： MDK 5.18
• 代码生成工具：STM32CubeMx 5.0.1
  
  

本文内容：

1. 初始化IO口
2. IO口的读和写

当我们安装好STM32CubeMx以及芯片对应的固件包之后，就可以开始一个新的工程。对于一个MCU来说，IO口的读和写是简单的，通常作为一个单片机裸机中外设开发的第一步。本文演示如同通过CubeMx来生成一个初始化IO口工程，并实现IO口的读写。

IO口工程的建立

本文以初始化 PA0 和 PC9 为例，其中，PA0作为输入IO口，PA9作为输出IO口，分别演示IO的读和写操作。建立一个工程主要有以下几个操作：

1. 选择芯片
2. 初始化RCC，选择系统时钟
3. 开启 SW 调试功能
4. 初始化外设
5. 生成工程
6. 编写用户代码

接着下来分别介绍这些步骤的具体操作。

选择芯片

建立工程的第一步，有2种方式可以选择：选择芯片和选择板子，这里只介绍选择芯片的方式。
点击Start My Project from Mcu 下的 ACCESS TO MCU SELECTOR，如下图所示：

确定方式后，你可以通过多种方法来确定一个芯片，比如Core，Series等等，但是通过Part Number来确定是很便捷的。首先，我们在Part Number的搜索框中输入STM32F051R8，得到了该芯片系列，接着在MCUs List列表中选择STM32F051RBTx（如果点到 STM32F0DISCOVERY这样则变成通过选择板子而非选择芯片的方式来创建工程了），步确定具体芯片。由于芯片型号的最后一个字母表示包装方式，对生成代码没有影响，所以这里用x来表示可以是任何值，当然也包括本文的“6”。

当我们选中STM32F051R8Tx后，MCU 列表上的简介窗口出现了该芯片的信息，右上角的 Start Project也变成了有效按钮，即可点击状态。如下图所示：

点击Start Project就可以开始一个新的工程，进入新界面：

初始化RCC，选择系统时钟

MCU有多种时钟源可以选择，如外部高速时钟（HSE），外部低速时钟（LSE），还有内部时钟等。本文硬件平台已经接入一个8M的晶振。这里以外部高速时钟作为系统时钟，首先展开System Core，点击RCC，在Mode栏的 High Speed Clock（HES）选项框选择Crystall/Ceramic Resonator，如果你的板子没有外部晶振，那么也可以使用内部时钟。其余的保持默认，可以看到右侧芯片引脚PF0，PF1已经变成绿色，表示已经使用。如下图所示：

现在我们只是使能了外部时钟，接着我们进入Clock Configuration来配置系统的时钟源为外部时钟，如下图所示：

进入Clock Configuration，可以看到系统默认使用的是内部时钟源，如下图所示：

这里我们以外部高速时钟为例，具体配置如下图所示，实心表示点选择：

可以看到，我们还配置了PLL的倍率（绿框部分），提高系统时钟至最高的48Mhz。至此我们便配置好系统的时钟源。

开启SW调试功能

初始化外设

配置好每一个工程都需要配置的系统时钟源，我们便可以配置外设，外设则根据用户所需来配置，以本文为例，我们回到 Pinout & Configuration配置选项卡中，展开System Core，接着选择GPIO，这样就可以开始配置在Pinout view窗口中图形化配置IO口了。如下图所示：

本文以PC9作为输出IO口，PA0作为输入IO口，所以分别在点击PC9和PA0，选择对应的模式，如下图所示：


当我们选择好IO口模式后，可以发现 GPIO Mode and Configuration窗口中多了2个IO选项，我们可以点击选择它们，进行进一步的配置，以PA0为例，如下图所示：

输入口的模式我们选择浮输入，User Lable是用户自定义的，因为我的板子PA0接了一个按键，所以我命名为button。
PC9的配置也是同理，这里输入我们选择了推挽输入，如下图所示：

至此我们就完成了IO口的初始化配置，最后我们就可以生成工程了。

生成工程

选择 Project Manager 工程管理来生成工程需要的一些配置：

如下图所示，我想写入工程的名字，存储的位置，已经生成什么IDE的工程，本文开发IDE为MDK5，所以在Toolchain/IED中选择MDK-ARM V5，这里需要你对应的IDE既可。具体如下图所示：

之后我们配置好了工程，点击右上角的GENEARTE CODE就可以生成一个工程了：

等待工程生成：

生成以后，可以直接打开工程：

这样便打开了一个工程，展开Application/User，进入main函数，可看到工程已经生成一些代码：

编写用户代码

当然，由于我们以后可能会用工具继续生成代码，那么不可避免的，CubeMx会修改main.c或其他文件，所以如果我们代码插入的地方不合适，就会被覆盖掉，在CubeMx工程中，用户代码需要插入在 带 BEGIN 和 END 注释的区域之中，这样CubeMx就可以识别到，在此生成代码时候，不会修改到这部分代码。
我们选择在 USER CODE BEGIN 3 和 USER CODE END 3中添加以下代码：

	if(HAL_GPIO_ReadPin(button_GPIO_Port, button_Pin))                                                  //读取PA0口的值，并判断
	{
	  HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_RESET);                     //值为非0，拉低PA0
	}
	else
    {
	    HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_SET);                       //值为0，拉高PA0
	}
  }

如下图所示：

编译下载程序后，可以发现：LED灯亮了。当按下按键后，LED暗。弹起按键后，LED又恢复点亮状态，这样我们就完成了一个简单的IO初始化工程，接下来我们可以用STM32CubeMx来配置串口（uart，usart），定时器（TIM，PWM），外部中断）EXIT）等等。