第8章 使用寄存器点亮LED灯
) Y. N( C4 ^* e# O5 ~3 j本章实验点亮2组GPIO端口中的2个LED灯。
. v2 W$ d7 `5 G9 _


STM32F103ZET6
3 U+ {/ N! \" Z7 `: _; J    -  一共有144脚
/ L  X0 m! u  O. Q  \  I    -  一共有7组IO口
4 Z& e) a- D+ K5 P2 v    - 每组IO口有16个IO
1 z: o, e# Y3 y! t- L$ e% B  n& s    - 一共16X7=112个IO，分别是GPIOA,GPIOB...GPIOG。
0 `6 p0 v8 r, j# J6 Q( u4 F3 v3 ]

0 _/ I7 o" B0 ?* {$ O! b" J* T

GPIO 有8 种工作模式，分为4种输入模式和4种输出模式，用代码表示如下：
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
typedef enum
& p/ j* j7 |2 A) t/ }                 {
4 y' Q. r( r2 S8 ]* A2 H                                GPIO_Mode_AIN = 0x0,                   // 模拟输入
- g9 T, x9 l& P  i. d# U4 R7 y& u                                GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,   // 浮空输入
7 M8 J* F0 t' K. m$ D* t/ x                                GPIO_Mode_IPD = 0x28,                 // 下拉输入
                                GPIO_Mode_IPU = 0x48,                 // 上拉输入
- }1 D# L1 I5 ]* `
- d/ e2 }) j$ O9 n; G                                GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,          // 开漏输出
6 E3 T& K7 W% T  @2 d5 ?0 u* n- S( J                                GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,            // 推挽输出
) n5 ^0 N* \* w- ]* p                                GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,            // 复用开漏输出
' G% v6 U% u; {2 D0 M- a5 A# C0 e% a                                GPIO_Mode_AF_PP = 0x18              // 复用推挽输出
                  }
0 o7 [, `' _% G" ~GPIOMode_TypeDef;

----------------------------------------------------------------------------------------------------
8 p9 {* g1 a8 i5 k7 j
有3种最高切换频率：
; @& K6 q1 [3 Z5 C, F$ y       -2MHZ
       -10MHz
       -50MHz
; K6 d" j/ i" @
每组IO口包含7个寄存器，可以控制GPIO的16个IO口。

        - GPIOx_CRL      端口配置低寄存器
        - GPIOx_CRH     端口配置高寄存器
        - GPIOx_IDR      端口输入寄存器
        - GPIOx_ODR     端口输出寄存器
, m- j4 l; V" i7 n5 L/ ?        - GPIOx_BSRR   端口位设置/清除寄存器
! a8 O3 G0 X  Z: k( G, F6 i6 g        - GPIOx_BRR     端口位清除寄存器
& H- ~9 r3 [7 S: \: a        - GPIOx_LCKR   端口配置锁存寄存器
9 u5 G  s: |9 d/ `
用C语言把上面的寄存器地址转换成指针代码如下：（x代表A---G)
8 h( k" i* V$ g6 g0 k----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
( q0 \7 M+ `: Q- g8 p/ I1 e #define GPIOx_CRL                     *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x00)
#define GPIOx_CRH                    *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x04)
6 y" B  ]' n  f$ a% q% S: N #define GPIOx_IDR                     *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x08)
#define GPIOx_ODR                    *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x0C)
+ G$ `7 b( ~, v #define GPIOx_BSRR                   *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x10)
#define GPIOx_BRR                     *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x14)
7 v2 ^/ L$ V- D2 r4 p; }( ^" `, l( w #define GPIOx_LCKR                   *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x18)
& s* T) f' E* D# }  O
, _* g' M1 \0 p" B9 s----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
5 r- M# k. }6 ]" v+ L6 ZGPIOB_BASE从前面一章的学习我们知道是GPIO的外设基地址，而GPIO都是挂载到APB2总线上的，故各端口的基地址代码如下：
# J8 e" [0 ^- s, K7 c3 m2 u----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
: ]% N3 H. @' [: o#define GPIOA_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
! ^" t' B: I+ G& ?2 y4 r( d% j9 E  n#define GPIOB_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
#define GPIOC_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1000)
#define GPIOD_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1400)
: v& B0 s8 }4 J) }4 I#define GPIOE_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1800)
& k0 J/ R! S: s- b3 n) I6 d/ m#define GPIOF_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1C00)
8 B# B7 h8 O# D; N1 J#define GPIOG_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x2000)
( v- q8 k( \. J. S
1 G" z( ^" {; t& h6 D. v# ~! U& q----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
我用的是原子的精英板，板载有2个LED，分别是LED0和LED1，对应芯片的PB5和PE5脚。
( N6 ~/ r- l  P& g; z. y! A% a; @

" k; Y  ~' q+ D8 k
  E6 X0 X1 @) n. _3 G: e. x7 N所有的 GPIO都挂载到 APB2 总线上，具体的时钟由 APB2外设时钟使能寄存器(RCC_APB2ENR)来控制，见下图：
/ m( q8 s7 R5 Y+ O
; k; c' U% t) v/ R
" u. v# q' F1 C0 }; F7 I
+ y# @% H: `" B

开启时钟端口的代码如下：
& ^* T0 C9 f- S* O
- ]7 U& t! `% _# ERCC_APB2ENR |= (1<<3);        //开启GPIOB端口的时钟
* c; N. `- b6 n" [: y  `0 M
RCC_APB2ENR |= (1<<6);        //开启GPIOB端口的时钟
( W' w. d( H5 a
在输出模式时，对端口位设置/清除寄存器 BSRR 寄存器、端口位清除寄存器 BRR 和ODR 寄存器写入参数即可控制引脚的电平状态，其中操作 BSRR 和 BRR 最终影响的都是ODR 寄存器，然后再通过 ODR寄存器的输出来控制 GPIO，直接操作 ODR寄存器来控制 GPIO 的电平。代码如下：
* d0 _+ x# C" \% a; J7 E
GPIOB_ODR &= ~(1<<0);
1 X% u* K' Z- d; L8 PGPIOE_ODR &= ~(1<<0);

1 s& @3 u9 U; ]4 `; l  f6 s6 G

通过上面 配置引脚模式，开启时钟，控制引脚电平这三步，我们实现了控制2个 LED 的基本步骤和代码，另外有个需要注意的事项就是：

我们在 main中添加如下函数：
$ ~8 c4 q# ]; Z5 ~: z----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数为空，目的是为了骗过编译器不报错
void SystemInit(void)
. |" w% z# `$ z* V4 c{
  F& Q9 z3 s) {6 m/ X }
2 K8 c$ N* w3 a" o" Z6 r# d" }
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
如果不添加上面的函数，编译时会出现如下错误：
“Error: L6218E: Undefined symbol SystemInit (referred from startup_stm32f10x.o)”
错误提示 SystemInit 没有定义。
从分析启动文件时我们知道，Reset_Handler 调用了该函数用来初始化 SMT32 系统时钟，为了简单起见，我们在 main 文件里面定义一个SystemInit 空函数，什么也不做，为的是骗过编译器，把这个错误去掉。关于配置系统时钟我们在后面再写。当我们不配置系统时钟时，STM32 会把 HSI 当作系统时钟，HSI=8M，由芯片内部的振荡器提供。这时再编译就没有错了，完美解决。

  E3 {) m9 G" {; e还有一个方法就是在启动文件statrup_stm32f10x.hd.s中把有关SystemInit 的代码注释掉也可以(首先要把此文件的“只读”属性取消，在下面红色的语句前面增加“；”即可注释掉，绿色保留）。

; Reset handler
7 A, E; C& S9 v+ jReset_Handler   PROC
                       EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
                       IMPORT  __main
' H' F& w9 D( b: o$ T  }                       IMPORT  SystemInit
                       LDR     R0, =SystemInit
                       BLX     R0               
                       LDR     R0, =__main
- O1 g$ S# |( O# Z$ Q8 N5 G9 E                       BX      R0
* ?- I) a4 Z/ F# z$ S. E                       ENDP
( }+ b7 L* F/ V
2 O; ~+ c& ?+ q" b) x3 j! S
# A3 r5 z9 P1 _% V# f3 }
! @8 ]  [; p" ~0 N9 s如果是初学，还是建议在main.c中增加void SystemInit(void)函数比较方便，不要去动启动文件。
& G/ m+ v- F& x0 h5 `
2 Q. F4 F4 h, ^$ ^# E# L& }现在完整组织一下用 STM32 控制2个 LED 的代码：
% ^! p! K2 \  ?1 }$ w* _% }--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
int main(void)
                    {
  O6 W# R9 s+ y9 R
                     RCC_APB2ENR |= (1<<3);                       //开启 GPIOB 端口时钟

                     RCC_APB2ENR |= (1<<6);                       //开启 GPIOE 端口时钟


. S( i# [/ m. Z
                     GPIOB_CRL &= ~( 0x0F<< (4*5));           //清空控制 PB5 的端口位
5 ^/ C& z% a9 k8 x: j( V& G                     GPIOB_CRL |= (1<<4*5);                        //配置 PB5 为通用推挽输出，速度为 10M
                     GPIOB_ODR |= (0<<0);                          //PB5 输出 低电平


+ b" Q) Z$ s' K                     GPIOE_CRL &= ~( 0x0F<< (4*5));           //清空控制 PE5 的端口位
6 F& i7 _8 l% f4 J                     GPIOE_CRL |= (1<<4*5);                        //配置 PE5 为通用推挽输出，速度为 10M
                     GPIOE_ODR |= (0<<0);                          //PE5 输出 低电平


+ `3 D* s4 d2 T* e) l! Q7 v) {; k. l                    while (1);
- @* ]! A/ y% S* @" P! A                   }                                                           //切记此处要加回车
2 m5 p) M+ B4 n% p7 d9 A
void SystemInit(void)
1 q1 S6 b. U6 `6 ^0 H& x{
! S# M3 a% o2 [' T$ \; a6 e }                                                                            //切记此处要加回车

/ b! t' G3 S  N% r; R4 U, z+ X

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
* ?/ ?% R0 B: I6 ~- n) G& j将上面的代码写入上章创建的空的main.c中。

! E* N# R# g" ~6 t& y. ?
3 R5 ]& g! A: F2 j3 K5 i7 f* q8 I将上面配置GPIOB和GPIOE寄存器要使用的代码写入上次创建的空文件stm32f10x.h中：
8 W. M# [1 h# A) \; y----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

: H6 S" M% y$ R
#define  PERIPH_BASE                  ((unsigned int)0x40000000)
! K* \' N. C7 |8 G#define  APB1PERIPH_BASE          PERIPH_BASE
" ?! t  t4 Z' P( }5 |% Y# |9 ^#define  APB2PERIPH_BASE          (PERIPH_BASE + 0x10000)
# b, a! M2 a4 S4 |3 N#define  AHBPERIPH_BASE           (PERIPH_BASE + 0x20000)

7 E& s8 E  T: \" ~8 [  Q5 v
#define  RCC_BASE                     (AHBPERIPH_BASE + 0x1000)
- {  \3 F5 O# j5 E" h( E* Y* m9 t#define  RCC_APB2ENR              *(unsigned int*)(RCC_BASE + 0x18)
4 I0 o* r) n3 n2 q, ]' s

* a" X( D4 x& b+ P7 n#define  GPIOB_BASE                 (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
#define  GPIOE_BASE                 (APB2PERIPH_BASE + 0x1800)
1 h: U; s: t7 z2 I" w

#define  GPIOB_CRL                  *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x00)
#define  GPIOB_ODR                 *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x0C)
" z( J" f# B9 L

8 ?* D/ k1 U% t- l#define  GPIOE_CRL                 *(unsigned int*)(GPIOE_BASE + 0x00)
& a4 [- ]2 a4 Z- E1 G6 |  E) C+ S#define  GPIOE_ODR                *(unsigned int*)(GPIOE_BASE + 0x0C)        
* _3 a+ ~. O. c2 V- l
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
8 h1 K$ ~, V5 [8 D% M: N
2 I. ?% ^* g- D
编译通过，见下图：

7 }: Q9 M: ?+ ]7 h: [4 T
! _: E& v. F8 ^+ I' a
下载测试，效果如下：
4 c3 I- J  D$ v  A

       眼看2019年就要来了，2018马上要悄悄的离我们而去了，回想今年一年在论坛混的日子，感觉收获颇丰，感谢各位管管和坛友们的支持和帮助，祝大家2019年工作顺利，财运恒通，身体健康！祝论坛在2019年越办越旺，给广大坛友带来更多的福利！！谢谢！

5 C) H* i% W# d& R$ P% X
2 W, t- k+ l6 `


0 `. H& N8 `% P  T2 z+ y


$ R5 D$ P7 K6 \  p

谢谢分享

基本讲解

学得挺认真的嘛

占个楼

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, O) ^/ p& [$ E/ d