1.资源扩展板介绍
1.1硬件介绍



1.2资源扩展板可开发项目



2.Cortex-M4 GPIO编程
2.1 实验目的
熟悉STM32CubeIDE工具软件的使用。

掌握STM32CubeIDE软件的基本设计流程和设计步骤，能够使用工具进行设计、编程、仿真调试。

学习GPIO口的使用方法，掌握如何利用STM32MP157A芯片的I/O口控制LED。

2.2 实验环境
FS_MP1A开发平台

ST-Link仿真器

STM32CubeIDE开发软件

PC机 XP、Window7/10 (32/64bit)

2.3 实验原理
只要是对硬件操作，就要首先查看原理图。查看外设是和模块的MCU的哪个引脚相连。FS_MP1A开发平台上的LED的亮灭状态，与芯片上的引脚I/O输出电平有关。

FS_MP1A开发平台上LED的I/O：

1. /**
   
2.   * @brief   GPIO Init structure definition
   
3.   */
   
4. typedef struct
   
5. {
   
6.   uint32_t Pin;       /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
   
7.                            This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */
   
8. 
   
9.   uint32_t Mode;      /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
   
10.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_mode_define */
    
11. 
    
12.   uint32_t Pull;      /*!< Specifies the Pull-up or Pull-Down activation for the selected pins.
    
13.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_pull_define */
    
14. 
    
15.   uint32_t Speed;     /*!< Specifies the speed for the selected pins.
    
16.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_speed_define */
    
17. 
    
18.   uint32_t Alternate;  /*!< Peripheral to be connected to the selected pins.
    
19.                             This parameter can be a value of @ref GPIO_Alternate_function_selection */
    
20. }GPIO_InitTypeDef;
    

复制代码

第一个成员变量Pin是所操作的管脚，第二个Mode是模式选择，第三个Pull是上拉下拉，或者都不加，第四个Speed是速度选择，第五个是管脚复用功能。一般我们只操作前四个。

IO口可以由软件配置成4种模式，其实操作的是GPIO的端口模式寄存器：

输入（复位状态）/input（reset state）

通用输出模式 / general purpose output mode

复用功能模式 / alternate function mode

模拟模式 / analog mode

1. #define  GPIO_MODE_INPUT        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< Input Floating Mode                 */
   
2. #define  GPIO_MODE_OUTPUT_PP    ((uint32_t)0x00000001U)   /*!< Output Push Pull Mode               */
   
3. #define  GPIO_MODE_OUTPUT_OD    ((uint32_t)0x00000011U)   /*!< Output Open Drain Mode              */
   
4. #define  GPIO_MODE_AF_PP        ((uint32_t)0x00000002U)   /*!< Alternate Function Push Pull Mode   */
   
5. #define  GPIO_MODE_AF_OD        ((uint32_t)0x00000012U)   /*!< Alternate Function Open Drain Mode  */

复制代码

上面给两个寄存器赋值了，1~4位是GPIO端口模式寄存器，5~8位是端口输出类型寄存器（决定是推挽输出还是开漏输出）。

STM32的GPIO端口在作为输出时，可以软件配置端口最大支持的时钟速率，下图是端口输出速度寄存器，有以下几种速度选择：

1. /** @defgroup GPIO_speed_define  GPIO speed define
   
2.   * @brief GPIO Output Maximum frequency
   
3.   * @{
   
4.   */
   
5. #define  GPIO_SPEED_FREQ_LOW         ((uint32_t)0x00000000U)  /*!< Low speed     */
   
6. #define  GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM      ((uint32_t)0x00000001U)  /*!< Medium speed  */
   
7. #define  GPIO_SPEED_FREQ_HIGH        ((uint32_t)0x00000002U)  /*!< Fast speed    */
   
8. #define  GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH   ((uint32_t)0x00000003U)  /*!< High speed    */

复制代码

GPIO调用的HAL函数：

void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);

该函数其实是对BSRR寄存器进行操作。

第一个参数传的是GPIO所在的组，第二个是该组的几号管脚，第三个是对管脚进行置位。

2.4 实验步骤
打开STM32CubeIDE->File->New->STM32 Project



可以在左侧搜索框内输入芯片型号STM32MP157A进行搜索，选择对应芯片，点击Next



填写工程名，点击Finsh



点击Yes打开配置页面





搜索框内搜索LED对应GPIO引脚PZ5、PZ6、PZ7，左键点击设置为GPIO_Output



在Code Generator处选择为每个外设生成单独的C和H文件，这样设置方便阅读代码



完成以上设置后，Ctrl+S保存，会提示是否需要生成代码，选择Yes即可自动生成代码。系统会自动生成System Clock代码



可以在左侧工程文件夹找到LED_CM4子工程,打开main.c



添加GPIO函数说明：

我们需要在main.c中添加GPIO相关函数，GPIO初始化函数和GPIO引脚输出电平高低函数

1. void bsp_led_init(void)
   
2. {
   
3. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
   
4. __HAL_RCC_GPIOZ_CLK_ENABLE();
   
5. HAL_GPIO_WritePin(GPIOZ, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET);
   
6. HAL_GPIO_WritePin(GPIOZ, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET);
   
7. HAL_GPIO_WritePin(GPIOZ, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET);
   
8. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
   
9. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
   
10. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    
11. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    
12. HAL_GPIO_Init(GPIOZ, &GPIO_InitStruct);
    
13. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;
    
14. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    
15. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    
16. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    
17. HAL_GPIO_Init(GPIOZ, &GPIO_InitStruct);
    
18. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7;
    
19. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    
20. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    
21. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    
22. HAL_GPIO_Init(GPIOZ, &GPIO_InitStruct);
    
23. }
    
24. 
    
25. void bsp_led_on(void)
    
26. {
    
27. HAL_GPIO_WritePin(GPIOZ, GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET);
    
28. HAL_GPIO_WritePin(GPIOZ, GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET);
    
29. HAL_GPIO_WritePin(GPIOZ, GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_SET);
    
30. }
    
31. void bsp_led_off(void)
    
32. {
    
33. HAL_GPIO_WritePin(GPIOZ, GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET);
    
34. HAL_GPIO_WritePin(GPIOZ, GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET);
    
35. HAL_GPIO_WritePin(GPIOZ, GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_RESET);
    
36. }

复制代码

在main.c中调用这三个函数实现GPIO的初始化和通过改变GPIO引脚高低电平来改变LED灯的状态



上述为新建工程配置过程，可参考16.3.2章节进行导入已有工程，工程存放路径【华清远见-FS_MP1A开发资料\02-程序源码\ARM体系结构与接口技术\Cortex-M4部分\1_LED】

配置完成或导入工程后进行程序下载，具体步骤参考16.3.3节进行开发板连接，程序编译、下载

2.5 实验现象
可看到LED灯循环亮灭



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