《嵌入式系统》 | 常用库函数

系列索引《嵌入式系统》 | 嵌入式系统 重点知识梳理

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GPIO常用库函数（引脚的选择、工作模式、速度的设置及引脚的置位、复位与数据的读取）

所有GPIO引脚，使用前必须先打开其所属端口时钟。

常用库函数

GPIO_Init：根据GPIO_InitStruct中指定的参数初始化GPIOx端口；

GPIO_SetBits：将指定的GPIO端口的一个或多个指定引脚置位；

GPIO_ResetBits： 将指定的GPIO端口的一个或多个指定引脚复位；

GPIO_ReadOutputDataBit：读取指定GPIO端口的指定引脚的输出值（1 bit）；

GPIO_ReadInputDataBit：读取指定GPIO端口的指定引脚的输入值（1 bit）；

GPIO初始化过程及使用方式

初始化连接LED0的PA8引脚

——打开APB2总线上GPIOA端口的时钟

 

/* Enable GPIO_LED0 clock */

RCC_APB2PeriphClockCmd(

RCC_APB2Periph_GPIOA,

ENABLE);

初始化连接LED0的PA8引脚

——将PA8引脚设置为推挽输出模式

/* GPIO_LED0 Pin(PA8) Configuration */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

开启或关闭LED灯

LED_On(void){

   GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8)

}

 

LED_Off(void){

   GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8)

}

初始化连接按键KEY0的PC5引脚

——打开APB2总线上GPIOC端口的时钟

 

/* Enable GPIO_KEY0 clock */

RCC_APB2PeriphClockCmd(

RCC_APB2Periph_GPIOC,

ENABLE);

初始化连接按键KEY0的PC5引脚

——将PC5引脚设置为输入上拉模式

/* GPIO_KEY0 Pin(PC5) Configuration */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

检测按键输入key0

Unsigned int Key0_Read(void){

   if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_5))

  return 1;

  else

  return 0;

}

 GPIO设置-void key_Init_Row(void)

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;        

RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY_ROW_GPIO_CLK,ENABLE);//使能时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//通用推挽输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=KEY_ROW_GPIO_PIN1|KEY_ROW_GPIO_PIN2|KEY_ROW_GPIO_PIN3|KEY_ROW_GPIO_PIN4;  

GPIO_Init(KEY_ROW_GPIO_PORT,&GPIO_InitStructure);

 

#define KEY_ROW_GPIO_CLK  RCC_APB2Periph_GPIOE

#define KEY_ROW_GPIO_PORT           GPIOE

 GPIO设置

RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY_LIST_GPIO_CLK,ENABLE);//使能时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;      //下拉输入

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=KEY_LIST_GPIO_PIN1|KEY_LIST_GPIO_PIN2|KEY_LIST_GPIO_PIN3|KEY_LIST_GPIO_PIN4;

GPIO_Init(KEY_LIST_GPIO_PORT,&GPIO_InitStructure);        

GPIO_SetBits(KEY_ROW_GPIO_PORT,KEY_ROW_GPIO_PIN1|KEY_ROW_GPIO_PIN2|KEY_ROW_GPIO_PIN3|KEY_ROW_GPIO_PIN4);   //将引脚置为高电平

 

#define KEY_LIST_GPIO_CLK    RCC_APB2Periph_GPIOF

#define KEY_LIST_GPIO_PORT       GPIOF

 按键扫描

if(GPIO_ReadInputDataBit(KEY_LIST_GPIO_PORT,KEY_LIST_GPIO_PIN1)==1)

{

   SysTick_Delay_ms(10);            //软件“消抖”
                                                                 if(GPIO_ReadInputDataBit(KEY_LIST_GPIO_PORT,KEY_LIST_GPIO_PIN1)==1)

{

 key_Init_List();

if(GPIO_ReadInputDataBit(KEY_ROW_GPIO_PORT,KEY_ROW_GPIO_PIN1)==1)

return 1;

else if(GPIO_ReadInputDataBit(KEY_ROW_GPIO_PORT,KEY_ROW_GPIO_PIN2)==1)

return 4;

else if(GPIO_ReadInputDataBit(KEY_ROW_GPIO_PORT,KEY_ROW_GPIO_PIN3)==1)

return 7;

else if(GPIO_ReadInputDataBit(KEY_ROW_GPIO_PORT,KEY_ROW_GPIO_PIN4)==1)

return '*';

}

}

定时器相关库函数的使用（arr，psc及ccr值的设置，定时器中断的使用）

TIM_TimeBaseInit：根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx。

TIM_OC1Init：根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设 TIMx的通道1。

TIM_OC2Init：根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设 TIMx的通道2。

TIM_OC3Init：根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设 TIMx的通道3。

TIM_OC4Init：根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设 TIMx的通道4。

TIM_OC1PreloadConfig：使能或者禁止TIMx在CCR1上的预装载寄存器。

TIM_OC2PreloadConfig：使能或者禁止TIMx在CCR2上的预装载寄存器。

TIM_OC3PreloadConfig：使能或者禁止TIMx在CCR3上的预装载寄存器。

TIM_OC4PreloadConfig：使能或者禁止TIMx在CCR4上的预装载寄存器。

TIM_ARRPreloadConfig：使能或者禁止TIMx在ARR上的预装载寄存器。

TIM_CtrlPWMOutputs：使能或禁止TIMx的主输出。

TIM_Cmd：使能或者禁止TIMx。

初始化输入捕获通道。调用函数：TIM_ICInit()；

TIM_GetFlagStatus：检查指定的TIMx标志位的状态。

TIM_ClearFlag：清除 TIMx 的待处理标志位。

TIM_ITConfig：使能或者禁止指定的TIMx中断。

TIM_GetITStatus：检查指定的TIMx中断是否发生。

TIM_ClearITPendingBit：清除TIMx的中断挂起位。

SysTick滴答定时器（delay延时函数）

delay_init()
首先是delay_init()，延时初始化函数。利用Syst_CLKSourceConfig()函数选择SysTick时钟源，选择外部时钟（HCLK的1/8）；同时初始化fac_us和fac_ms两个变量。

void delay_init()
{
	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);	//选择外部时钟  HCLK/8
	fac_us=SystemCoreClock/8000000;	      //为系统时钟的1/8，实际上也就是在计算1usSysTick的VAL减的数目
	fac_ms=(u16)fac_us*1000;		//代表每个ms需要的systick时钟数，即每毫秒SysTick的VAL减的数目   
}

delay_ms()
其次，delay_ms()，此函数用来延时指定的ms。

此时要注意nms的范围，SysTick->LOAD为24位寄存器，所以最大延时为：nms<=0xffffff81000/SYSCLK；SYSCLK单位为Hz，nms单位为ms。对72M条件下，nms<=1864。如果超出这个值，建议多次调用此函数来实现。

void delay_ms(u16 nms)
{	 		  	  
	u32 temp;		   
	SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;			//时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
	SysTick->VAL =0x00;           //清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;          //开始倒数  
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));	//等待时间到达，看CTRL的第16位（COUNTFLAG）是否为1，看STRL的第0位（ENABLE）是否为1   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;       //关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;       //清空计数器	  	    
} 

这段代码其实就是先把延时的时间换算成SysTick的时钟周期数，然后写入LOAD寄存器。然后清空当前寄存器VAL的内容，再开启倒数功能。等倒数结束即延时了nms、最后关闭SysTick，清空VAL的值，实现一次延时的操作。

这里特别说一下，temp&0x01，这一句用来判断SysTick定时器是否还处在开启的状态，可以防止SysTick被意外关闭导致的死循环。

delay_us()
最后，delay_us()，此函数用来延时指定的us。具体的逻辑和上面一个函数类似，就不介绍了。

void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 temp;	    	 
	SysTick->LOAD=nus*fac_us; 				//时间加载	  		 
	SysTick->VAL=0x00;        //清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;          //开始倒数	  
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));	//等待时间到达   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;       //关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;       //清空计数器	 
}

delay延时的相关函数在SYSTEM文件夹下的delay子文件夹，在使用delay_ms()或者delay_us()函数之前一定不要忘记先初始化delay_init()。

RTC时钟

设定时间为10:15:30

/*初始化RTC RTC_Configuration() */
void RTC_Configuration(void) 
{ 
/*使能PWR和BKP时钟*/
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); 
/*取消备份区写保护*/
  PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);  
  BKP_DeInit(); 
/* 使能低速外部时钟 LSE */ 
  RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON); 
  while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET) 
  {}                                 //等待LSE起振稳定 
/* 选择LSE作为 RTC 外设的时钟*/ 
  RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); 
  RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);            // 使能RTC时钟 
/* 等待RTC寄存器与APB1同步*/ 
  RTC_WaitForSynchro(); 
  RTC_WaitForLastTask(); 
/* 设置RT 时钟分频: 使RTC定时周期为1秒 */ 
  RTC_SetPrescaler(32767);  // RTC 周期 = RTCCLK/RTC_PR = (32.768 KHz)/(32767+1) 
  RTC_WaitForLastTask();   //等待对RTC的写操作完成 
/*配置时钟*/
  RTC_SetCounter(36930);   //36930=10*3600+15*60+30    10:15:30
  RTC_WaitForLastTask(); 
/*记录信息，使能中断*/
  BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,0x5858);
  RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE); 
  RTC_WaitForLastTask(); 
} 

中断相关库函数（中断通道、优先级分组的设置）

NVIC_DeInit：将NVIC的寄存器恢复为复位启动时的默认值。

NVIC_PriorityGroupConfig：设置优先级分组。

NVIC_Init：根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化NVIC。

设置中断优先级

 /* Configure one bit for preemption priority */

  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);//设置中断优先级组

  /* Enable the TIM2_IRQn Interrupt */

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //设置TIM2_IRQn中断通道

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;  // 指定抢占式优先级别，可取0-7

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  //子优先级为0

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;  //IRQ通道使能

  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根据指定的参数初始化VIC寄存器

编写对应的中断服务程序

DMA的常用库函数（主要在初始化时结构体变量的设置）

DMA_DeInit：将DMAy的通道x的寄存器恢复为复位启动时的默认值。

DMA_Init：根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化指定DMA通道的寄存器。

DMA_GetCurrDataCounter：返回当前指定DMA通道剩余的待传输数据数目。

DMA_Cmd：使能或者禁止指定的DMA通道。

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);

DMA_GetFlagStatus：查询指定的DMA通道的标志位状态。

DMA_ClearFlag：清除指定的DMA通道的待处理标志位。

DMA_ITConfig：使能或禁止指定的DMA通道中断。

DMA_GetITStatus：查询指定DMAy的通道x的中断的状态。

DMA_ClearITPendingBit：清除DMAy的通道x的中断挂起位。

ADC常用库函数（主要包括注入、规则通道的设置及转换数据的读取、中断的使用）

ADC开始转换、结束转换和结果读取

USART相关库函数（初始化结构体变量的设置、发送与接收数据、中断相关）

USART_DeInit：将USARTx的寄存器恢复为复位启动时的默认值。

USART_Init：根据USART_InitStruct中指定的参数初始化指定USART的寄存器。

USART_Cmd：使能或禁止指定USART。

USART_SendData：通过USART发送单个数据。

USART_ReceiveData：返回指定USART最近接收到的数据。

USART_GetFlagStatus：查询指定USART的标志位状态。

USART_ClearFlag：清除指定USART的标志位。

USART_ITConfig：使能或禁止指定的USART中断。

USART_GetITStatus：查询指定的USART中断是否发生。

USART_ClearITPendingBit：清除指定的USART中断挂起位。

SPI的常用库函数（初始化设置、收发数据）

SPI_I2S_DeInit：将SPIx的寄存器恢复为复位启动时的默认值。

SPI_Init：根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化指定SPI的寄存器。

SPI_Cmd：使能或禁止指定SPI。

SPI_I2S_SendData：通过SPI/I2S发送单个数据。

SPI_I2S_ReceiveData：返回指定SPI/I2S最近接收到的数据。

SPI_I2S_GetFlagStatus：查询指定SPI/I2S的标志位状态。

SPI_I2S_ClearFlag：清除指定SPI/I2S的标志位（SPI_FLAG_CRCERR）。

SPI_I2S_ITConfig：使能或禁止指定的SPI/I2S中断。

SPI_I2S_GetITStatus：查询指定的SPI/I2S中断是否发生。

SPI_I2S_ClearITPendingBit：清除指定的SPI/I2S中断挂起位（SPI_IT_CRCERR）。

I2C常用库函数（初始化设置、起始与停止条件生成、收发数据集中断）

I2C_DeInit：将I2Cx的寄存器恢复为复位启动时的默认值。

I2C_Init：根据I2C_InitStruct中指定的参数初始化指定I2C的寄存器。

I2C_Cmd：使能或禁止指定I2C。

I2C_GenerateSTART：产生I2Cx传输的起始信号。

I2C_Send7bitAddress：发送地址信息来选中指定的I2C从设备。

I2C_SendData：通过I2C发送单字节数据。

I2C_ReceiveData：返回指定I2C最近接收到的字节数据。

I2C_CheckEvent：查询I2Cx最近一次发生的事件是否是I2C_EVENT指定的事件。

I2C_AcknowledgeConfig：使能或者禁止指定I2C的应答功能。

I2C_GenerateSTOP：产生I2Cx传输的结束信号。

I2C_GetFlagStatus：查询指定I2C的标志位状态。

I2C_ClearFlag：清除指定I2C的标志位。

I2C_ITConfig：使能或禁止指定的I2C中断。

I2C_GetITStatus：查询指定的I2C中断是否发生。

I2C_ClearITPendingBit：清除指定的I2C中断请求挂起位。

I2C_DMACmd：使能或禁止指定I2C的DMA请求。