STM32F103五分钟入门系列（五）按键实验（库函数+寄存器）
学习板：STM32F103ZET6
强推系列：
STM32F103五分钟入门系列（一）跑马灯（库函数+寄存器）+加编程模板+GPIO总结
STM32F103五分钟入门系列（二）GPIO的七大寄存器+GPIOx_LCKR作用和配置
STM32F103五分钟入门系列（三）GPIO的常用库函数使用方法总结+一个网络上的误区
按键实验（库函数+寄存器）
- 前言
- 一、原理图分析
- 二、按键实验（库函数版）
-
- 1、LED
- 2、蜂鸣器
- 3、按键
- 4、主函数
- 三、按键实验（寄存器版）
-
- 1、LED
- 2、蜂鸣器
- 3、按键
- 4、主函数
前言
本博总结一下按键实验，设计一个实验，该实验为：
①按下key_up后LED0、LED1交替闪烁，每0.5s闪烁一次，取消按下后，两个灯全灭。
②按下key0后，LED0常亮、蜂鸣器每隔0.5s间断发声。
③按下key2后，LED1常亮，蜂鸣器每隔0.5s间断发声。
④按下key1后，LED0、LED1同时亮，同时灭，且同时灭的时候蜂鸣器发声，同时亮的时候蜂鸣器不发声；间隔1s。
一、原理图分析
本实验用到LED0、LED1、蜂鸣器、key_up、key0、key1、key2:
得到以下信息：
①LED0接PB5，且PB5输出低电平时LED0被点亮，PB5只需输出标准高低电平即可，所有采用通用推挽输出。
②LED1接PE5，且PE5输出低电平时LED1被点亮，PE5只需输出标准高低电平即可，所有采用通用推挽输出。
③蜂鸣器接PB8，高电平发声，PB8只需输出标准高低电平即可，所有采用通用推挽输出。
④key_up接PA0，按下后PA0检测到一个高电平输入，为了更容易检测高电平，采用上拉输入模式。
⑤key0接PE4、key1接PE3、key2接PE2；key0~2按下后，对应引脚检测到低电平输入，为了更好的检测低电平，采用下拉输入。
二、按键实验（库函数版）
1、LED
led.h代码：
1 //led.h
2 #ifndef LED_H
3 #define LED_H
4 void LED_Init(void);
5
6 #endif
7
led.c代码：
1 //led.c
2 #include "sys.h"
3 #include "stm32f10x.h"
4 #include "led.h"
5 void LED_Init(void)
6 {
7 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct_B;
8 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct_E;
9 RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOE ,ENABLE);
10
11 GPIO_InitStruct_B.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
12 GPIO_InitStruct_B.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;
13 GPIO_InitStruct_B.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
14 GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct_B);
15
16 GPIO_InitStruct_E.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
17 GPIO_InitStruct_E.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;
18 GPIO_InitStruct_E.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
19 GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStruct_E);
20
21 GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);//PB5置高电平
22 //GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_5,1);
23 //GPIO_Write(GPIOB,0x0020); //慎用
24 //PBout(5)=1;
25 GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_5);//PE5置高电平
26 //GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_5,1);
27 //GPIO_Write(GPIOE,0x0020); //慎用
28 //PEout(5)=1;
29 }
上面代码中，第7、8行分别定义GPIO_Init（）的第二个参数，为了方便理解，直接定义了俩个，其实只需要一个就行了。第21、22、23、24行代码都可以给PB5置高电平，让初始状态下LED0灭。同理25、26、27、28行给PE5置高电平。
再讲一下第23、27行代码的0x0020怎么来的，GPIO_Write（）在函数里面用到ODR寄存器，第二个参数就是对ODR寄存器配置的16位数。如下图所示。因为这个函数里面对ODR寄存器的配置：“GPIOx->ODR = PortVal”用的是赋值语句，而不是位或语句，所以这个函数要慎用，之前博客也强调过。比如本实验使用到了PB5、PB8，设置PB5时用GPIO_Write（）函数，此时PB5输出高电平、PB8输出低电平；在设置PB8时，再用该函数，使PB8输出低电平，但同时又会设置PB5输出低电平，因为在两个不同的.c文件中不好同时设置，所以会对设置造成紊乱。
2、蜂鸣器
蜂鸣器代码上一博客（四）蜂鸣器总结过了，直接附代码：
头文件：beep.h
代码：
//beep.h
#ifndef BEEP_H
#define BEEP_H
void BEEP_Init();
#endif
beep.c代码：
1 //beep.c
2 #include "beep.h"
3 #include "stm32f10x.h"
4 #include "sys.h"
5
6 void BEEP_Init(void)
7 {
8 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
9 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB时钟
10
11 GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
12 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;
13 GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//PB8 IO配置
14 GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);
15
16 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8); //初始状态置低电平，关闭蜂鸣器
17 //GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_8, 0);//初始状态置低电平，关闭蜂鸣器
18 //GPIO_Write(GPIOB,0); //初始状态置低电平，关闭蜂鸣器
19 //PBout(8)=0; //初始状态置低电平，关闭蜂鸣器
20 }
3、按键
头文件key.h：
#ifndef KEY_H
#define KEY_H
void KEY_Init(void);
#endif
key.c文件
//key.c
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
#include "key.h"
void KEY_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct_A;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct_E;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE , ENABLE);//使能GPIOA和GPIOE（PA0 PE2、3、4）
GPIO_InitStruct_A.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStruct_A.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0 ;
GPIO_InitStruct_A.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct_A);//PA0 key_up 上拉输入
GPIO_InitStruct_E.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;
GPIO_InitStruct_E.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStruct_E.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct_E);//PE2、3、4 key0、key1、key2 下拉输入
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
}
上述程序中，虽然key是输入，但是将引脚分别置高、低电平，防止复位后或上电后IO引脚都置0引起程序跑飞。
接下来就是主函数了，主函数中实现全部功能：
①按下key_up后LED0、LED1交替闪烁，每0.5s闪烁一次，取消按下后，两个灯全灭。
②按下key0后，LED0常亮、蜂鸣器每隔0.5s间断发声。
③按下key2后，LED1常亮，蜂鸣器每隔0.5s间断发声。
④按下key1后，LED0、LED1同时亮，同时灭，且同时灭的时候蜂鸣器发声，同时亮的时候蜂鸣器不发声；间隔1s。
4、主函数
//main.c
#include "sys.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "beep.h"
int main(void)
{
LED_Init();
BEEP_Init();
KEY_Init();
delay_init();
while(1)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0))//检测key_up按下
{
delay_ms(10); //消抖
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0))//检测key_up按下
{
PBout(5)=0;//点亮LED0
PEout(5)=1;//熄灭LED1
delay_ms(500);
PBout(5)=1; //熄灭LED0
PEout(5)=0;//点亮LED1
delay_ms(500);
}
if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0))//取消按下key_up后俩个灯都灭
{
PBout(5)=1;//熄灭LED0
PEout(5)=1;//熄灭LED1
}
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)==0)//key0按下
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)==0)//key0按下
{
PBout(5)=0;//点亮LED0
PEout(5)=1;//熄灭LED1
PBout(8)=1;//蜂鸣器发声
delay_ms(500);
PBout(8)=0;//蜂鸣器不发声
delay_ms(500);
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)!=0)//取消按下key0后都关闭
{
PBout(5)=1;//熄灭LED0
PEout(5)=1;//熄灭LED1
PBout(8)=0;//蜂鸣器不发声
}
}
else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)==0)//key2按下
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)==0)//key2按下
{
PBout(5)=1; //熄灭LED0
PEout(5)=0;//点亮LED1
PBout(8)=1;//蜂鸣器发声
delay_ms(500);
PBout(8)=0;//蜂鸣器不发声
delay_ms(500);
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)!=0)//取消按下key2后都熄灭
{
PBout(5)=1;//熄灭LED0
PEout(5)=1;//熄灭LED1
PBout(8)=0;//蜂鸣器不发声
}
}
else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)==0)//key1按下
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)==0)//key1按下
{
PBout(5)=0;//点亮LED0
PEout(5)=0;//点亮LLED1
PBout(8)=0; //蜂鸣器不发声
delay_ms(1000);
PBout(5)=1;//熄灭LED0
PEout(5)=1;//熄灭LLED1
PBout(8)=1; //蜂鸣器发声
delay_ms(1000);
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)!=0)//取消按下key1后都熄灭
{
PBout(5)=1;//熄灭LED0
PEout(5)=1;//熄灭LED1
PBout(8)=0;//蜂鸣器不发声
}
}
}
}
代码中有注释就不再解释了，有点多…
三、按键实验（寄存器版）
1、LED
头文件led.h，与库函数版一样，代码：
//led.h
#ifndef LED_H
#define LED_H
void LED_Init(void);
#endif
led.c编写：
时钟使能，分别为PB5与PE5
RCC->APB2ENR|=1<<3;
RCC->APB2ENR|=1<<6;
//RCC->APB2ENR|=0x0048;
可以用代码中注释部分一步使能时钟。
led.c完整代码：
//led.c
#include "sys.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
void LED_Init(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<3;
RCC->APB2ENR|=1<<6;
//RCC->APB2ENR|=0x0048;
GPIOB->CRL&=0xff0fffff;//配置PB5、PE5
GPIOB->CRL|=0x00300000;
GPIOE->CRL&=0xff0fffff; //注意一定要清零
GPIOE->CRL|=0x00300000;
//初始熄灭俩个灯
GPIOB->ODR|=0x0020; //ODR寄存器
GPIOE->ODR|=0x0020; //ODR寄存器
//GPIOB->ODR|=1<<5; //ODR寄存器
//GPIOE->ODR|=1<<5; //ODR寄存器
//GPIOB->BSRR=0x00000020; //BSRR寄存器
//GPIOE->BSRR=0x00000020; //BSRR寄存器
//GPIOB->BSRR=1<<5; //BSRR寄存器
//GPIOE->BSRR=1<<5; //BSRR寄存器
}
其中配置PB5、PE5的十六进制数0x00300000由来如下图：
使用BSRR寄存器时0x00000020的由来：
2、蜂鸣器
蜂鸣器代码上一博客（四）蜂鸣器总结过了，直接附代码：
beep.h代码：
1 //beep.h
2 #ifndef BEEP_H
3 #define BEEP_H
4 void BEEP_Init(void);
5 #endif
beep.c代码：
1 //beep.c
2 #include "beep.h"
3 #include "sys.h"
4 #include "stm32f10x.h"
5 void BEEP_Init(void)
6 {
7 RCC->APB2ENR|=0x0008; //使能GPIOB时钟
8 //RCC->APB2ENR|=1<<3; //使能GPIOB时钟
9 //RCC->APB2ENR=1<<3; //使能GPIOB时钟
10
11 GPIOB->CRH&=0XFFFFFFF0;
12 GPIOB->CRH|=0x00000003; //配置PB8
13 //GPIOB->CRH=0x00000003; //配置PB8 （不推荐直接赋值）
14
15 GPIOB->ODR&=0xfeff; //ODR寄存器
16 //GPIOB->ODR&=0xfffe<<8; //ODR寄存器
17 //GPIOB->BRR|=0x0100; //BRR寄存器
18 //GPIOB->BRR=0x0100; //BRR寄存器
19 //GPIOB->BRR|=1<<8; //BRR寄存器
20 //GPIOB->BRR=1<<8; //BRR寄存器
21 }
22
3、按键
头文件key.h：
//key.h
#ifndef KEY_H
#define KEY_H
void KEY_Init(void);
#endif
key.c代码：
//key.c
#include "beep.h"
#include "sys.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "key.h"
void KEY_Init(void)
{
RCC->APB2ENR|=0x0044;//FPIOA和GPIOE
GPIOA->CRL&=0xfffffff0;
GPIOA->CRL|=0x00000008; //PA0 上拉输入
GPIOE->CRL&=0XFFF000FF;
GPIOE->CRL|=0x00088800; //PE2、PE3、PE4下拉输入
GPIOA->BRR=0x0001;//PA0初始给低电平
GPIOE->BSRR=0x0000001c;//PE2、3、4初始给高电平
//虽然是上拉、下拉输入，但是上电后IO口电平都清零，防止出现乱跑，所以先将PA0置低电平、PE2、3、4初始给高电平
}
时钟配置的16位数由来：
配置PA0时32位数的由来：
配置PE2…4的32位数的由来：
4、主函数
//main.c
#include "sys.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "beep.h"
int main(void)
{
LED_Init();
KEY_Init();
BEEP_Init();
delay_init();
while(1)
{
if((GPIOA->IDR&0x0001)!=0)//检测PA0,key_up 第0位有高电平时！0
{
delay_ms(10);
if((GPIOA->IDR&0x0001)!=0)
{
GPIOB->BRR=1<<5;//点亮LED0
GPIOE->BSRR=1<<5;//熄灭LED1
delay_ms(500);
GPIOB->BSRR=1<<5;//熄灭LED0
GPIOE->BRR=1<<5;//点亮LED1
delay_ms(500);
}
if((GPIOA->IDR&0x0001)==0)
{
GPIOB->BSRR=1<<5;//熄灭LED0
GPIOE->BSRR=1<<5;//熄灭LED1
}
}
if((GPIOE->IDR&0x0010)==0)//检测PE4 key0，若按下，第4位为0.与运算后为0
{
delay_ms(10);
if((GPIOE->IDR&0x0010)==0)
{
GPIOB->BRR=1<<5;//点亮LED0
GPIOE->BSRR=1<<5;//熄灭LED1
GPIOB->BSRR&=0;//清零 防止操作PB8时影响上面的LED0点亮操作 当然这里是=1<< 而不是|=1<< 所以可以不清零
GPIOB->BSRR=1<<8;//蜂鸣器发声
delay_ms(500);
GPIOB->BRR=1<<8;//蜂鸣器不发声
delay_ms(500);
}
if((GPIOE->IDR&0010)!=0)
{
GPIOB->BSRR=1<<5;//熄灭LED0
GPIOE->BSRR=1<<5;//熄灭LED1
GPIOB->BRR=1<<8;//蜂鸣器不发声
}
}
if((GPIOE->IDR&0x0004)==0) //key2按下 第2位为0，与运算后为0
{
delay_ms(10);
if((GPIOE->IDR&0x0004)==0)
{
GPIOB->BSRR=1<<5;//熄灭LED0
GPIOE->BRR=1<<5;//点亮LED1
GPIOB->BSRR=1<<8;//蜂鸣器发声
delay_ms(500);
GPIOB->BRR=1<<8;//蜂鸣器不发声
delay_ms(500);
}
if((GPIOE->IDR&0x0004)!=0)
{
GPIOB->BSRR=1<<5;//熄灭LED0
GPIOE->BSRR=1<<5;//熄灭LED1
GPIOB->BRR=1<<8;//蜂鸣器不发声
}
}
if((GPIOE->IDR&0x0008)==0)
{
delay_ms(10);
if((GPIOE->IDR&0x0008)==0)
{
GPIOB->BRR=1<<5;//点亮LED0
GPIOE->BRR=1<<5;//点亮LED1
GPIOB->BRR=1<<8;//蜂鸣器不发声
delay_ms(1000);
GPIOB->BSRR=1<<5;//熄灭LED0
GPIOE->BSRR=1<<5;//熄灭LED1
GPIOB->BSRR=1<<8;//蜂鸣器发声
delay_ms(1000);
}
if((GPIOE->IDR&0x0008)!=0)
{
GPIOB->BSRR=1<<5;//熄灭LED0
GPIOE->BSRR=1<<5;//熄灭LED1
GPIOB->BRR=1<<8;//蜂鸣器不发声
}
}
}
}