GPIO原理与配置(跑马灯,蜂鸣器,按键)

一。STM32 GPIO固件库函数配置方法

1. 根据需要在项目中删掉一些不用的固件库文件,保留有用的固件库文件
GPIO原理与配置(跑马灯,蜂鸣器,按键)_第1张图片
  2. 在stm32f10x_conf.h中注释掉这些不用的头文件
GPIO原理与配置(跑马灯,蜂鸣器,按键)_第2张图片
  3. STM32的IO口可以由软件配置成如下8种模式(4种输入模式,4种输出模式)

分别在CRL寄存器和CRH寄存器中配置,配置每一个IO口需要4位来配置

2位MODE位----配置是输入模式还是输出模式

2位CNF位—根据MODE位的配置来确定是哪种输入模式或输出模式

a。输入浮空

b。输入上拉

c。输入下拉

d。模拟输入

e。开漏输出

f。推挽输出

g。推挽式复用功能

h。开漏复用功能

配置函数

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);

4。GPIO输入值的读取

IDR是一个端口输入数据寄存器,只用了低16位。

操作IDR寄存器读取IO端口数据是通过GPIO_ReadInputDataBit函数实现的:

  uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

比如我要读 GPIOA.5 的电平状态,那么方法是:

  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_5);

  uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);

5. 往某个IO口输出数据

ODR 是一个端口输出数据寄存器,也只用了低 16 位。该寄存器为可读写,从该寄存器读出来的数据可以用于判断当前 IO 口的输出状态。而向该寄存器写数据,则可以控制某个 IO 口的输出电平。

在固件库中设置 ODR 寄存器的值来控制 IO 口的输出状态是通过函数 GPIO_Write 来实现的:

  void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);

该函数一般用来往一次性一个 GPIO 的多个端口设值。

BSRR 寄存器是端口位设置/清除寄存器。该寄存器和 ODR 寄存器具有类似的作用,都可以用来设置 GPIO 端口的输出位是 1 还是 0。

低16位,往某个IO口写1对应高电平,写0不起任何作用

高16位,如果往某个IO口写1,则对应IO口为低电平,写0不起任何作用

  void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

  void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

6. GPIO的使用步骤

1) 使能 IO 口时钟。调用函数为 RCC_APB2PeriphClockCmd()。

2) 初始化 IO 参数。调用函数 GPIO_Init();

3) 操作 IO。

二。跑马灯实验

1.在项目中添加HARDWARE目录,在里面新建LED目录

2.项目中添加led.c文件以及头文件

  //led.h文件

  #ifndef __LED_H

  #define __LED_H

  #include "sys.h"

  #define LED0 PBout(5)// PB5

  #define LED1 PEout(5)// PE5

  void LED_Init(void); //初始化

  #endif

  led.c文件

  #include "led.h"

  void LED_Init(void)

  {

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE); //使能PB,PE端口时钟

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED0-->PB.5 端口设置

  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

  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); //PB.5 输出高

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED1-->PE.5 端口设置,推挽输出

  GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); //推挽输出,IO口速度为50MHz

  GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5); //PE.5 输出高

  }

三。位带操作

位带操作简单的说, 就是把每个比特膨胀为一个 32 位的字,当访问这些字的时候就达到了访问比特的目的。

并不是每一个位都可以映射到一个字。

在sys.h中的定义

  //IO口操作,只对单一的IO口

  //确保n的值小于16

  #define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n) //输出

  #define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n) //输入

  #define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n) //输出

  #define PBin(n) BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n) //输入

  #define PCout(n) BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n) //输出

  #define PCin(n) BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n) //ÊäÈë

  #define PDout(n) BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n) //输出

  #define PDin(n) BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n) //输入

  #define PEout(n) BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n) //输出

  #define PEin(n) BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n) //输入

  #define PFout(n) BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n) //输出

  #define PFin(n) BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n) //输入

  #define PGout(n) BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n) //输出

  #define PGin(n) BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n) //输入

四。蜂鸣器实验
GPIO原理与配置(跑马灯,蜂鸣器,按键)_第3张图片
  BEEP输出高电平,三极管导通,蜂鸣器响

五。按键输入实验
GPIO原理与配置(跑马灯,蜂鸣器,按键)_第4张图片
  因为要检测按键,所以IO口要设置成输入模式

  //按键初始化函数

  void KEY_Init(void) //IO 初始化

  {

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE); //使能 PORTA,PORTE 时钟

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;//GPIOE.2~4

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //PE2,PE3,PE4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; //初始化 WK_UP-->GPIOA.0

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 设置成下拉输入

  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA.0

  }

  //按键处理函数,不支持多个按键同时按下

  //返回按键值

  //mode:0,不支持连续按;1,支持连续按;

  //0,没有任何按键按下;1, KEY0 按下;2, KEY1 按下;3, KEY2 按下 ;4, KEY3 按下 WK_UP

  //注意此函数有响应优先级,KEY0>KEY1>KEY2>KEY3!!

  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||KEY3==1))

  {

  delay_ms(10); //去抖动

  key_up=0;

  if(KEY0==0)return KEY_RIGHT;

  else if(KEY1==0)return KEY_DOWN;

  else if(KEY2==0)return KEY_LEFT;

  else if(KEY3==1)return KEY_UP;

  }else if(KEY0==1&&KEY1==1&&KEY2==1&&KEY3==0)key_up=1;

  return 0; // 无按键按下

  }

定义了一个变量key_up保存按键的状态,如果支持连续按下,当按键按下后不用管以前按键的状态,返回这次按键按下有效,如果不支持连续按下,就要看key_up的状态,如果以前没有按下,则返回这次按键有效,如果以前已经按下了,key_up=0,则这次按键按下无效。

key.h文件


  #ifndef __KEY_H

  #define __KEY_H

  #include "sys.h"

  #define KEY0 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4) //读取按键 0

  #define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3) //读取按键 1

  #define KEY2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2) //读取按键 2

  #define KEY3 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0) //读取按键 3(WK_UP)

  #define KEY_UP 4

  #define KEY_LEFT 3

  #define KEY_DOWN 2

  #define KEY_RIGHT 1

  void KEY_Init(void); //IO 初始化

  u8 KEY_Scan(u8); //按键扫描函数

  #endif
  
分享些相应的学习资料便于后期的学习参考

蜂鸣器播放音乐
http://www.makeru.com.cn/live/1758_325.html?s=45051

(stm32串口应用)
http://www.makeru.com.cn/live/1392_1164.html?s=45051

(DMA专题讲解)
http://www.makeru.com.cn/live/1392_1048.html?s=45051

stm32 如何用DMA搬运数据
http://www.makeru.com.cn/live/detail/1484.html?s=45051

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