STM32学习笔记——流水灯

STM32学习笔记——流水灯

目的：操作IO口电平

配置文件：#include "stm32f10x_gpio.h" 

  #include "stm32f10x_rcc.h" 

寄存器：GPIOx_CRL：32位，用于配置IO低8位，配置输入输出模式，输出速度

GPIOx_CRH：32位，用于配置IO高8位，配置输入输出模式，输出速度

GPIOx_IDR：32位，高16位保留，低16为对应16个IO口，输入寄存器，只能 16位读出

GPIOx_ODR：32位，高16位保留，低16为对应16个IO口，输出寄存器，只能 16位读出

GPIOx_BSRR：32位，高16位写1置位，低16位写1复位，对应16个IO口， 针对输出寄存器

GPIOx_BRR：32位，高16位保留，低16位写1清零，对应16个IO口，

针对输出寄存器

 

GPIO结构体：

 

typedef struct

{

  __IO uint32_t CRL;

  __IO uint32_t CRH;

  __IO uint32_t IDR;

  __IO uint32_t ODR;

  __IO uint32_t BSRR;

  __IO uint32_t BRR;

  __IO uint32_t LCKR;

} GPIO_TypeDef;

上述是IO口的寄存器结构体

其中：#define     __IO    volatile            /*!< defines 'read / write' permissions   */

  typedef  unsigned int uint32_t;

 

typedef struct

{

  uint16_t GPIO_Pin;             /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.

                            This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */

 

GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;  /*!< Specifies the speed for the selected pins.

                            This parameter can be a value of @ref GPIOSpeed_TypeDef */

 

  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;    /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.

                            This parameter can be a value of @ref GPIOMode_TypeDef */

}GPIO_InitTypeDef;

 

其中：

uint16_t GPIO_Pin：无符号16位二进制，指示IO口的引脚号

 

#define GPIO_Pin_0                 ((uint16_t)0x0001)  /*!< Pin 0 selected */

#define GPIO_Pin_1                 ((uint16_t)0x0002)  /*!< Pin 1 selected */

#define GPIO_Pin_2                 ((uint16_t)0x0004)  /*!< Pin 2 selected */

#define GPIO_Pin_3                 ((uint16_t)0x0008)  /*!< Pin 3 selected */

#define GPIO_Pin_4                 ((uint16_t)0x0010)  /*!< Pin 4 selected */

#define GPIO_Pin_5                 ((uint16_t)0x0020)  /*!< Pin 5 selected */

#define GPIO_Pin_6                 ((uint16_t)0x0040)  /*!< Pin 6 selected */

#define GPIO_Pin_7                 ((uint16_t)0x0080)  /*!< Pin 7 selected */

#define GPIO_Pin_8                 ((uint16_t)0x0100)  /*!< Pin 8 selected */

#define GPIO_Pin_9                 ((uint16_t)0x0200)  /*!< Pin 9 selected */

#define GPIO_Pin_10                ((uint16_t)0x0400)  /*!< Pin 10 selected */

#define GPIO_Pin_11                ((uint16_t)0x0800)  /*!< Pin 11 selected */

#define GPIO_Pin_12                ((uint16_t)0x1000)  /*!< Pin 12 selected */

#define GPIO_Pin_13                ((uint16_t)0x2000)  /*!< Pin 13 selected */

#define GPIO_Pin_14                ((uint16_t)0x4000)  /*!< Pin 14 selected */

#define GPIO_Pin_15                ((uint16_t)0x8000)  /*!< Pin 15 selected */

#define GPIO_Pin_All               ((uint16_t)0xFFFF)  /*!< All pins selected */

 

GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed：枚举量，设置端口速度

 

typedef enum

{ 

  GPIO_Speed_10MHz = 1,

  GPIO_Speed_2MHz, 

  GPIO_Speed_50MHz

}GPIOSpeed_TypeDef;

 

#define IS_GPIO_SPEED(SPEED) (((SPEED) == GPIO_Speed_10MHz) || ((SPEED) == GPIO_Speed_2MHz) || \((SPEED) == GPIO_Speed_50MHz))

 

GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode：枚举量，设置端口输入输出模式

 

typedef enum

{ GPIO_Mode_AIN = 0x0,

  GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,

  GPIO_Mode_IPD = 0x28,

  GPIO_Mode_IPU = 0x48,

  GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,

  GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,

  GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,

  GPIO_Mode_AF_PP = 0x18

}GPIOMode_TypeDef;

 

#define IS_GPIO_MODE(MODE) (((MODE) == GPIO_Mode_AIN) || ((MODE) == GPIO_Mode_IN_FLOATING) || \((MODE) == GPIO_Mode_IPD) || ((MODE) == GPIO_Mode_IPU) || \((MODE) == GPIO_Mode_Out_OD) || ((MODE) == GPIO_Mode_Out_PP) || \ ((MODE) == GPIO_Mode_AF_OD) || ((MODE) == GPIO_Mode_AF_PP))

 

库函数：

 

GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx)；将IO口寄存器恢复至缺省值，参数：GPIO端口标号

 

GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)：GPIO初始化函数，参数：IO端口标号，IO初始化结构体

 

GPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)：将IO配置为缺省值，参数：IO初始化结构体

 

uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)：读取输入寄存器的值，参数：GPIO端口标号，端口号，返回值为8位无符号二进制数，即unsigned char型

读取的是某一位IO口的状态

 

uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)：读取输入寄存器的值，参数：GPIO端口标号，返回值为16为无符号二进制数，即unsigned short int型变量，读取的是某一个字母标号下的状态，一次性读出16位IO口的寄存器值

 

uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)

这两个函数同上，不同的是读取的是输出寄存器的值。

 

GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)：将指定IO口置位，参数：GPIO端口标号，端口号，

 

GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)：将指定IO口复位，参数：GPIO端口标号，端口号

 

GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVa)：在指定IO口上赋值，参数：GPIO端口标号，端口号，BitAction 结构体变量

 

typedef enum

{ Bit_RESET = 0,

  Bit_SET

}BitAction;

 

GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal)：在指定一组IO口上一次性赋值，参数，GPIO端口标号，无符号16位二进制数，即unsigned char型变量

 

程序代码分析：（代码出自FIRE）

控制IO电平的2种方法，库函数法、直接操作寄存器法。

直接操作寄存器法：宏定义

#define digitalHi(p,i) {p->BSRR=i;} //P为GPIO端口标号

#define digitalLo(p,i) {p->BRR=i;} //

#define digitalToggle(p,i) {p->ODR ^=i;} //

 

库函数法：宏定义

#define LED1(a) if (a) \

GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);\

else \

GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)

#define LED2(a) if (a) \

GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4);\

else \

GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4)

#define LED3(a) if (a) \

GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);\

else \

GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3)

 

宏定义可当做内联函数使用，在main.c中可以直接调用

 

注意：配置寄存器代码如下：

void LED_GPIO_Config(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

 

RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); 

   

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;

 

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   

 

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

 

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

   

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

 

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

 

1、先定义结构体名

2、开启时钟调用RCC_APB2PeriphClockCmd函数

3、配置结构体内部变量

4、调用GPIO_Init函数

 

小总结：

1、操作IO口是单片机的第一课，STM32为32位单片机，寄存器为32位，IO口一共有5组，每组16个，每个IO可独立编程。

2、新建工程的时候，要先写对应的.c文件和.h文件，main.c直接调用已定义的函数

3、宏定义可直接定义函数

4、Stm32函数库学习时需要不断的查找对应的函数宏定义和变量宏定义，需要追踪到寄存器级别为止。简单函数需要掌握其如何实现。