第一个ARM程序裸板点灯

硬件知识LED原理图

如何点亮一个LED灯？

1. 看原理图，确定控制LED的引脚。
2. 看主芯片的芯片手册，确定如何设置控制这个引脚。
3. 写程序。

LED有插脚封装的、贴片封装的。

它们长得完全不一样，因此我们在原理图中把它们抽象出来。

点亮LED需要通电源，同时为了保护LED，需要加个电阻减小电流。
控制LED灯的亮灭，可以手动开关LED，但在电子系统中，不可能让人来控制开关，通过编程，利用芯片的引脚去控制开关。

LED的驱动方式，常见的有4种。

1. 使用引脚输出3.3V点亮LED，输出0V熄灭LED。
2. 使用引脚拉低到0V点亮LED，输出3.3V熄灭LED。

有的芯片为了省电等原因，其引脚驱动能力不足，这时可以使用三极管驱动。

3. 使用引脚输出1.2V点亮LED，输出0V熄灭LED。
4. 使用引脚输出0V点亮LED，输出1.2V熄灭LED。

由此，主芯片引脚输出高电平/低电平，即可改变LED状态，而无需关注GPIO引脚输出的是3.3V还是1.2V。
所以简称输出1或0：
逻辑1–>高电平
逻辑0–>低电平

GPIO引脚操作方法

GPIO：General-purpose input/output，通用输入/输出口。

GPIO模块一般结构：

1. 有多组GPIO，每组有多个GPIO
2. 使能：电源/时钟
3. 模式（Mode）：引脚可用于GPIO或其它功能
4. 方向：引脚Mode设置为GPIO时，要继续设置它是输出引脚，还是输入引脚
5. 数值：对于输出引脚，可以设置寄存器让它输出高、低电平。
   对于输入引脚，可以读取寄存器得到引脚的当前电平。

GPIO寄存器操作：

1. 芯片手册一般有相关章节，用来介绍power/clock。可以设置对应寄存器使能某个GPIO模块。有些芯片的GPIO是没有使能开头的，即它总是使能的。
2. 一个引脚可以用于GPIO、串口或其它功能，有对应的寄存器来选择引脚的功能。
3. 对于已经设置为GPIO功能的引脚，有方向寄存器用来设置它的方向：输入、输出。
4. 对于已经设置为GPIO功能的引脚，有数据寄存器用来写、读引脚电平状态。

操作寄存器，不能影响到其它位

GPIO寄存器的2种操作方法：

1. 直接读写：读出、修改对应位、写入。

//将bit n置为1
val = data_reg;
val = val | (1 << n);
data_reg = val;

//清除bit n
val = data_reg;
val &= ~(1<<n);
data_reg = val;

2. set-and-clear protocol，set_reg、clr_reg、data_reg三个寄存器对应的是同一个物理寄存器。

set_reg = (1 << n);
clr_reg = (1 << n);

STM32F103的LED操作方法

打开原理图，搜索LED。


以PB0为例，它属于GPIOB里的第0个引脚。
怎么使能GPIOB?

将Bit 3设置为1。

频率越高，传输数据越快，波形也越陡峭，同时对外界设备的影响也越大。

编程

访问寄存器用指针：

int a;
unsigned int*p = &a; //p等于a的地址

*p = val; //写这个地址，就是写a
val = *p; //读这个地址，就是读a

unsigned int *p = 0x40010800; //p等于某个寄存器的地址
*p = val; //写这个地址，就是写这个寄存器
val = *p; //读寄存器

void delay(int d)
{
    while(d--);
}
int main()
{
    unsigned int *pReg;
    
    /* 使能GPIOB */
    pReg = (unsigned int *)(0x40021000 + 0x18);
    *pReg |= (1<<3);
    
    /* 设置GPIOB0为输出引脚 */
    pReg = (unsigned int *)(0x40010C00 + 0x00);
    *pReg |= (1<<0);
    
    
    pReg = (unsigned int *)(0x40010C00 + 0x0C);
    while(1)
    {
        /* 设置GPIOB0输出高电平 */
        *pReg |= (1<<0);
        delay(100000);
        
        /* 设置GPIOB0输出低电平 */
        *pReg &= ~(1<<0);
        delay(100000);
    }
    return 0;
}

再由启动文件：start.S调用main函数，参考keil自带的tartup_stm32f10x_hd.s

设置栈，调用main函数：

                PRESERVE8
                THUMB
              
                AREA    RESET, DATA, READONLY
                EXPORT  __Vectors    
                
                
__Vectors       DCD     0               ; Top of Stack
                DCD     Reset_Handler              ; Reset Handler
                    
                    
                AREA    |.text|, CODE, READONLY

; Reset handler
Reset_Handler   PROC
                EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
                IMPORT  main
                
                
                LDR SP, =(0X20000000+0XC000)
                BL      main
                
                ENDP
                END