GPIO输出-----点灯（输出）和按键（输入）
LED灯连接到STM32的GPIO引脚，可以通过控制低电平(0)点亮，高电平(1)熄灭。
编程要点
1).使能GPIO端口时钟
2).初始化GPIO目标引脚为推挽输出模式
3).编写简单的测试程序，控制GPIO引脚输出高、低电平
代码分析
1. LED灯引脚宏定义
将与硬件相关的部分使用宏来封装，这些定义存储在“led.h”文件中。
//R-红色
#define LED1_GPIO_PORT GPIOB
#define LED1_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define LED1_GPIO_PIN GPIO_Pin_5
//G-绿色
#define LED2_GPIO_PORT GPIOB
#define LED2_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define LED2_GPIO_PIN GPIO_Pin_0
// B-蓝色
#define LED3_GPIO_PORT GPIOB
#define LED3_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define LED3_GPIO_PIN GPIO_Pin_1以上是用代码把控制LED的GPIO端口、引脚以及GPIO端口时钟封装起来。
注： GPIO 时钟宏“RCC_APB2Periph_GPIOB”是 STM32 标准库定义的 GPIO 端口时钟相关的宏，是用于指示寄存器位的。
一共32bit，4bit控制一个位，如果使能AFIO时钟即是((uint32_t)0x00000001)，如果使能GPIOB时钟即是((uint32_t)0x00000008)。这也就是控制寄存器的位，用宏定义封装即是
#define RCC_APB2Periph_AFIO ((uint32_t)0x00000001)
#define RCC_APB2Periph_GPIOA ((uint32_t)0x00000004)
#define RCC_APB2Periph_GPIOB ((uint32_t)0x00000008)
#define RCC_APB2Periph_GPIOC ((uint32_t)0x00000010)
#define RCC_APB2Periph_GPIOD ((uint32_t)0x00000020)
#define RCC_APB2Periph_GPIOE ((uint32_t)0x00000040)
#define RCC_APB2Periph_GPIOF ((uint32_t)0x00000080)
#define RCC_APB2Periph_GPIOG ((uint32_t)0x00000100)
#define RCC_APB2Periph_ADC1 ((uint32_t)0x00000200)
#define RCC_APB2Periph_ADC2 ((uint32_t)0x00000400)
#define RCC_APB2Periph_TIM1 ((uint32_t)0x00000800)
#define RCC_APB2Periph_SPI1 ((uint32_t)0x00001000)
#define RCC_APB2Periph_TIM8 ((uint32_t)0x00002000)
#define RCC_APB2Periph_USART1 ((uint32_t)0x00004000)
#define RCC_APB2Periph_ADC3 ((uint32_t)0x00008000)
#define RCC_APB2Periph_TIM15 ((uint32_t)0x00010000)
#define RCC_APB2Periph_TIM16 ((uint32_t)0x00020000)
#define RCC_APB2Periph_TIM17 ((uint32_t)0x00040000)
#define RCC_APB2Periph_TIM9 ((uint32_t)0x00080000)
#define RCC_APB2Periph_TIM10 ((uint32_t)0x00100000)
#define RCC_APB2Periph_TIM11 ((uint32_t)0x00200000)2.控制 LED灯亮灭状态的宏定义
/* 直接操作寄存器的方法控制 IO */
#define digitalHi(p,i) {p->BSRR=i;} //输出为高电平
#define digitalLo(p,i) {p->BRR=i;} //输出低电平
#define digitalToggle(p,i) {p->ODR ^=i;} //输出反转状态
/* 定义控制 IO 的宏 */
#define LED1_TOGGLE digitalToggle(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN)
#define LED1_OFF digitalHi(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN)
#define LED1_ON digitalLo(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN)
#define LED2_TOGGLE digitalToggle(LED2_GPIO_PORT,LED2_GPIO_PIN)
#define LED2_OFF digitalHi(LED2_GPIO_PORT,LED2_GPIO_PIN)
#define LED2_ON digitalLo(LED2_GPIO_PORT,LED2_GPIO_PIN)
#define LED3_TOGGLE digitalToggle(LED2_GPIO_PORT,LED3_GPIO_PIN)
#define LED3_OFF digitalHi(LED2_GPIO_PORT,LED3_GPIO_PIN)
#define LED3_ON digitalLo(LED2_GPIO_PORT,LED3_GPIO_PIN)
/* 基本混色，后面高级用法使用 PWM 可混出全彩颜色,且效果更好 */
//红
#define LED_RED \
LED1_ON;\
LED2_OFF\
LED3_OFF
//绿
#define LED_GREEN \
LED1_OFF;\
LED2_ON\
LED3_OFF
//蓝
#define LED_BLUE \
LED1_OFF;\
LED2_OFF\
LED3_ON
//黄(红+绿)
#define LED_YELLOW \
LED1_ON;\
LED2_ON\
LED3_OFF
//紫(红+蓝)
#define LED_PURPLE \
LED1_ON;\
LED2_OFF\
LED3_ON
//青(绿+蓝)
#define LED_CYAN \
LED1_OFF;\
LED2_ON\
LED3_ON
//白(红+绿+蓝)
#define LED_WHITE \
LED1_ON;\
LED2_ON\
LED3_ON
//黑(全部关闭)
#define LED_RGBOFF \
LED1_OFF;\
LED2_OFF\
LED3_OFF将用直接操作寄存器的方法控制IO口，控制 LED 亮灭的操作是直接向 BSRR、BRR 和 ODR 这三个寄存器写入控制指令来实现的，对 BSRR 写 1 输出高电平，对 BRR 写 1 输出低电平，对 ODR 寄存器某位进行异或操作可反转位的状态。再将其定义成IO口的宏(开、关、反转)，基本混色代码中的“\”是 C 语言中的续行符语法，表示续行符的下一行与续行符所在的代码是同一行。代码中因为宏定义关键字“#define”只是对当前行有效，所以我们使用续行符来连接起来，以下的代码是等效的：
#define LED_YELLOW LED1_ON; LED2_ON; LED3_OFF应用续行符的时候要注意，在“\”后面不能有任何字符(包括注释、空格)，只能直接回车。
3. LED GPIO初始化函数
在“led.c”中编写LED灯的初始化函数
void LED_GPIO_Config(void)
{
/*定义一个 GPIO_InitTypeDef 类型的结构体*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*开启 LED 相关的 GPIO 外设时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd( LED1_GPIO_CLK|
LED2_GPIO_CLK|
LED3_GPIO_CLK, ENABLE);
/*选择要控制的 GPIO 引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1_GPIO_PIN;
/*设置引脚模式为通用推挽输出*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
/*设置引脚速率为 50MHz */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
/*调用库函数，初始化 GPIO*/
GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/*选择要控制的 GPIO 引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED2_GPIO_PIN;
/*调用库函数，初始化 GPIO*/
GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/*选择要控制的 GPIO 引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED3_GPIO_PIN;
/*调用库函数，初始化 GPIOF*/
GPIO_Init(LED3_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/* 关闭所有 led 灯 */
GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN);
/* 关闭所有 led 灯 */
GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN);
/* 关闭所有 led 灯 */
GPIO_SetBits(LED3_GPIO_PORT, LED3_GPIO_PIN);
}函数执行流程如下：
(1) 使用GPIO_InitTypeDef定义 GPIO初始化结构体变量，以便下面用于存储GPIO配置。
(2) 调用库函数 RCC_APB2PeriphClockCmd 来使能 LED 灯的 GPIO端口时钟，在前面的章节中我们是直接向 RCC 寄存器赋值来使能时钟的，不如这样直观。该函数有两个输入参数，第一个参数用于指示要配置的时钟，如本例中的“RCC_ APB2Periph_GPIOB”，应用时我们使用“|”操作同时配置 3个 LED 灯的时钟；函数的第二个参数用于设置状态，可输入“Disable”关闭或“Enable”使能时钟。
(3) 向 GPIO 初始化结构体赋值，把引脚初始化成推挽输出模式，其中的 GPIO_Pin 使用宏“LEDx_GPIO_PIN”来赋值，使函数的实现方便移植。
(4) 使用以上初始化结构体的配置，调用 GPIO_Init 函数向寄存器写入参数，完成 GPIO 的初始化，这里的 GPIO 端口使用“LEDx_GPIO_PORT”宏来赋值，也是为了程序移植方便。
(5) 使用同样的初始化结构体，只修改控制的引脚和端口，初始化其它 LED 灯使用的GPIO引脚。
(6) 使用宏控制 RGB灯默认关闭。
4. 主函数
#include "stm32f10x.h"
#include "./led/bsp_led.h"
#define SOFT_DELAY Delay(0x0FFFFF);
void Delay(__IO u32 nCount);
int main(void)
{
/* LED 端口初始化 */
LED_GPIO_Config();
while (1)
{
LED1_ON; // 亮
SOFT_DELAY;
LED1_OFF; // 灭
LED2_ON; // 亮
SOFT_DELAY;
LED2_OFF; // 灭
LED3_ON; // 亮
SOFT_DELAY;
LED3_OFF; // 灭
/*轮流显示 红绿蓝黄紫青白 颜色*/
LED_RED;
SOFT_DELAY;
LED_GREEN;
SOFT_DELAY;
LED_BLUE;
SOFT_DELAY;
LED_YELLOW;
SOFT_DELAY;
LED_PURPLE;
SOFT_DELAY;
LED_CYAN;
SOFT_DELAY;
LED_WHITE;
SOFT_DELAY;
LED_RGBOFF;
SOFT_DELAY;
}
}
void Delay(__IO uint32_t nCount) //简单的延时函数
{
for (; nCount != 0; nCount--);
}点灯完毕
从按键原理图中可知，按键没被按下的时候GPIO输入的是低电平，当有按键按下，GPIO输入的是高电平。只要检测引脚的电平就能判断按键是否被按下。按键通过在点灯的基础上新建“bsp_key.c”及“bsp_key.h”文件。
注：此按键电路利用电容充放电的延时，消除了波纹，从而简化了软件的处理，软件只需要直接检测引脚的电平即可。
编程要点
- 使能 GPIO端口时钟；
- 初始化 GPIO 目标引脚为输入模式(浮空输入)；
- 编写简单测试程序，检测按键的状态，实现按键控制 LED 灯。
代码分析
1. 按键引脚宏定义
// 引脚定义
#define KEY1_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA
#define KEY1_GPIO_PORT GPIOA
#define KEY1_GPIO_PIN GPIO_Pin_0
#define KEY2_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOC
#define KEY2_GPIO_PORT GPIOC
#define KEY2_GPIO_PIN GPIO_Pin_132. 按键 GPIO初始化函数
void Key_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*开启按键端口的时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY1_GPIO_CLK|KEY2_GPIO_CLK,ENABLE);
//选择按键的引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1_GPIO_PIN;
// 设置按键的引脚为浮空输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
//使用结构体初始化按键
GPIO_Init(KEY1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
//选择按键的引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY2_GPIO_PIN;
//设置按键的引脚为浮空输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
//使用结构体初始化按键
GPIO_Init(KEY2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}同为 GPIO的初始化函数，初始化的流程与“LED GPIO初始化函数”章节中的类似，主要区别是引脚的模式。函数执行流程如下：
(1) 使用GPIO_InitTypeDef定义 GPIO初始化结构体变量，以便下面用于存储GPIO配置。
(2) 调用库函数 RCC_APB2PeriphClockCmd 来使能按键的 GPIO 端口时钟，调用时我们使用“|”操作同时配置两个按键的时钟。
(3) 向 GPIO 初始化结构体赋值，把引脚初始化成浮空输入模式，其中的 GPIO_Pin 使用宏“KEYx_GPIO_PIN”来赋值，使函数的实现方便移植。由于引脚的默认电平受按键电路影响，所以设置成浮空输入。
(4) 使用以上初始化结构体的配置，调用 GPIO_Init 函数向寄存器写入参数，完成 GPIO 的初始化，这里的 GPIO 端口使用“KEYx_GPIO_PORT”宏来赋值，也是为了程序移植方便。
(5) 使用同样的初始化结构体，只修改控制的引脚和端口，初始化其它按键检测时使用的GPIO引脚。
3. 检测按键的状态
#define KEY_ON 1
#define KEY_OFF 0
uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
{
/*检测是否有按键按下 */
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON ) {
/*等待按键释放 */
while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON);
return KEY_ON;
} else
return KEY_OFF;
}在这里我们定义了一个 Key_Scan 函数用于扫描按键状态。GPIO 引脚的输入电平可通过 读 取 IDR 寄 存 器 对 应 的 数 据 位 来 感 知 ， 而 STM32 标 准 库 提 供 了 库 函 数GPIO_ReadInputDataBit 来获取位状态，该函数输入 GPIO 端口及引脚号，函数返回该引脚的电平状态，高电平返回 1，低电平返回 0。Key_Scan 函数中以 GPIO_ReadInputDataBit 的返回值与自定义的宏“KEY_ON”对比，若检测到按键按下，则使用while循环持续检测按键状态，直到按键释放，按键释放后 Key_Scan函数返回一个“KEY_ON”值；若没有检测到按键按下，则函数直接返回“KEY_OFF”。若按键的硬件没有做消抖处理，需要在这个Key_Scan 函数中做软件滤波，防止波纹抖动引起误触发。
注：端口输入数据寄存器（GPIOx_IDR）（x=A…E）
4. 主函数
int main(void)
{
/* LED 端口初始化 */
LED_GPIO_Config();
/*初始化按键*/
Key_GPIO_Config();
/* 轮询按键状态，若按键按下则反转 LED */
while (1) {
if ( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_PIN) == KEY_ON ) {
/*LED1 反转*/
LED1_TOGGLE;
}
if ( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_PIN) == KEY_ON ) {
/*LED2 反转*/
LED2_TOGGLE;
}
}
}代码中初始化 LED 灯及按键后，在 while函数里不断调用 Key_Scan函数，并判断其返回值，若返回值表示按键按下，则反转 LED 灯的状态。
按键结束。
LED初始化先设置一个结构体，开启时钟所有所需端口的时钟用“|”来连接，再给端口，引脚，输出模式赋值，将这些设置保存着结构体中，最后用赋值的内容初始化所需端口。设置完一个引脚的输出模式时，其他的如相同输出模式则不需重复设置，可以直接用结构体初始化所需端口即可。
按键初始化也是先设置一个结构体，开启时钟所有所需端口的时钟用“|”来链接，设置引脚和输入模式为浮空输入，使用结构体初始化按键。
好记性不如烂键盘。学路漫漫。学习野火STM32开发板中…………