8 k" w6 }7 v* F8 G8 a, ]第8章 使用寄存器点亮LED灯
1 U: e, u! g6 z4 Q- u% ^3 q4 F本章实验点亮2组GPIO端口中的2个LED灯。
* ?: c4 q9 `& e7 @. \) {
2 w& n& _" ?2 V! u

STM32F103ZET6
    -  一共有144脚
    -  一共有7组IO口
    - 每组IO口有16个IO
  ~# A( ]7 e  ?9 g* @    - 一共16X7=112个IO，分别是GPIOA,GPIOB...GPIOG。
4 i6 N5 R6 `' a  h& y/ I( w" J' e



) C6 m# O/ S% Z. V* J5 cGPIO 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
$ Q. h: ]2 Q- Y% P' o                 {
: J' q( J1 w, U$ t* \1 z' ~& L                                GPIO_Mode_AIN = 0x0,                   // 模拟输入
" m8 p/ @* |" [& m                                GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,   // 浮空输入
, e3 x& V8 ?4 H7 P                                GPIO_Mode_IPD = 0x28,                 // 下拉输入
                                GPIO_Mode_IPU = 0x48,                 // 上拉输入
0 j( G& g9 B6 F! Q
# ^* Z" ^1 ]/ S+ S. M                                GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,          // 开漏输出
+ m4 i9 r* S; R; ~, i' I                                GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,            // 推挽输出
3 {4 {9 ~  V, I2 m5 f/ k3 W! ?                                GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,            // 复用开漏输出
1 A5 K) K& y- {$ \) i: `) o                                GPIO_Mode_AF_PP = 0x18              // 复用推挽输出
. z, w. q9 q, V" q1 r: t- u6 G5 M                  }
7 f7 u  m1 X' m/ i4 kGPIOMode_TypeDef;
! c5 }- D2 \$ V  c+ A
----------------------------------------------------------------------------------------------------
$ N& `' F( s. w6 U# \5 d; h9 o" f! _
有3种最高切换频率：
       -2MHZ
       -10MHz
       -50MHz
: X( S/ H  ~& J
- H" h0 |/ T0 h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
$ c4 T6 ~9 {+ d2 r9 E% K- Q        - 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
/ R1 j3 n2 [/ @& \4 Y* e/ K% i% ?        - GPIOx_BSRR   端口位设置/清除寄存器
        - GPIOx_BRR     端口位清除寄存器
- O% H% y, Q# X2 V2 r: G2 D        - GPIOx_LCKR   端口配置锁存寄存器

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)
" A, y: G. M1 b) q* `& K----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define GPIOx_CRL                     *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x00)
#define GPIOx_CRH                    *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x04)
+ ^4 w8 F+ n% t0 v* C5 ~& P( D #define GPIOx_IDR                     *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x08)
#define GPIOx_ODR                    *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x0C)
) K* f7 @/ I* G' g" | #define GPIOx_BSRR                   *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x10)
2 C7 O0 N6 N9 q! U #define GPIOx_BRR                     *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x14)
#define GPIOx_LCKR                   *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x18)

) {4 _+ R) [! X1 d% @9 ]- J; B5 o  B----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
GPIOB_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：
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define GPIOA_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
; j. ~1 Y6 K/ W6 {4 f; _3 D8 e& ^#define GPIOB_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
- h# d6 P: |6 J- S, m9 \9 \#define GPIOC_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1000)
9 d$ Q, x5 E2 d0 I1 i  \! B#define GPIOD_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1400)
* V- }! K  m. c& T5 j9 ^' w#define GPIOE_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1800)
  w0 I- m  I4 _/ B. p. R; m0 Z8 e#define GPIOF_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1C00)
. P! z4 e( _- }4 P4 L0 k( V#define GPIOG_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x2000)

; z0 L) F$ y& F0 Q$ I0 R5 {7 G. v3 G# Z----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
8 m0 U& w. C. \8 Y2 k: L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。
" u/ r+ R1 S( p$ o/ S8 p

" C2 @( q$ ?: {% V5 \
9 t7 Y# B  O  }+ Y( i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：
1 B1 _, u5 |# S+ t

7 _8 X' z0 w  l' E* Y' w' Q" X

* i" U+ v; J0 W0 l
开启时钟端口的代码如下：

RCC_APB2ENR |= (1<<3);        //开启GPIOB端口的时钟

  E1 E  z% j% o" P( ~3 S5 T# VRCC_APB2ENR |= (1<<6);        //开启GPIOB端口的时钟
5 U- W5 j4 \+ R% j; k/ E) H
+ k1 j2 M2 Q, s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：

) L2 {  v+ _6 z9 x$ y: T8 c  pGPIOB_ODR &= ~(1<<0);
" K. z9 m' T; v6 X& E- YGPIOE_ODR &= ~(1<<0);
9 a& f+ V0 ^* C$ o  Q$ J. H

6 i' G# q- V" D) T3 j9 G# J
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：
/ e& F' M( J9 t0 Y: @
7 J- Q! a, s6 O0 T- m. T- Q0 p我们在 main中添加如下函数：
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
* W+ D  U8 `$ L9 Q; P/ B# |' k // 函数为空，目的是为了骗过编译器不报错
2 y% f9 s2 A" nvoid SystemInit(void)
{
}
9 R7 k" J8 `) |$ f  D/ I6 Z
3 G$ D3 X, P' s0 r" F----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
( w  [0 z( C$ c8 h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)”
- I& Y9 M, |: {& e错误提示 SystemInit 没有定义。
( v1 k; N4 V+ B7 m  ?2 B$ l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。
/ j# }$ T2 l5 k0 u
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）。

! o0 H% F) ^  i3 q) x$ d; Reset handler
Reset_Handler   PROC
' |6 u- U, `4 h3 _                       EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
1 t- F2 J3 \& ]% w                       IMPORT  __main
" ~. _3 U1 r4 h$ @                       IMPORT  SystemInit
                       LDR     R0, =SystemInit
& d- g, K' a* p3 a" t                       BLX     R0               
                       LDR     R0, =__main
                       BX      R0
# B% [# ~: l; Y4 {                       ENDP



, a7 O" Z5 O+ @2 k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。

现在完整组织一下用 STM32 控制2个 LED 的代码：
  W6 u* y5 Z: n--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2 |3 _8 h; l& J2 H8 ~" Lint main(void)
                    {

                     RCC_APB2ENR |= (1<<3);                       //开启 GPIOB 端口时钟

                     RCC_APB2ENR |= (1<<6);                       //开启 GPIOE 端口时钟
8 a9 I& I* P* q2 E- y; I0 ?6 h5 x
7 d) N! o4 |& x% J$ H) n8 p6 ~

                     GPIOB_CRL &= ~( 0x0F<< (4*5));           //清空控制 PB5 的端口位
                     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

  y, ^6 O0 i7 E. K0 t  G# Z3 x
                     GPIOE_CRL &= ~( 0x0F<< (4*5));           //清空控制 PE5 的端口位
& ]) w8 O& N+ i( I. V7 r5 y; |                     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
+ \' u' _1 ~3 g. O( g3 j
1 S3 v: `* \" P9 g2 o1 k, a
2 h* D& |) g+ D1 n                    while (1);
                   }                                                           //切记此处要加回车

6 T! z( [4 D& i2 l; ~$ ~void SystemInit(void)
+ X- _, q- [1 G0 i6 M7 x- F{
1 ~1 P  x! L  d }                                                                            //切记此处要加回车
2 e8 o3 ~. _2 f' v3 {4 k. B


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
* Q" l; U& c; ~/ ^将上面的代码写入上章创建的空的main.c中。
# E) V+ ^2 \* A; k' b
* v* \3 E# H  Q) B) n/ g7 a
& ~* v0 r' ^$ x( k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：
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

+ l$ g8 P" |$ |4 B
#define  PERIPH_BASE                  ((unsigned int)0x40000000)
#define  APB1PERIPH_BASE          PERIPH_BASE
9 d, W& B0 I& k) B- B3 G# Z#define  APB2PERIPH_BASE          (PERIPH_BASE + 0x10000)
#define  AHBPERIPH_BASE           (PERIPH_BASE + 0x20000)
% n8 X7 O7 z/ \# U
2 {0 L8 ]  u0 W  [+ O6 I$ X* J) V  s4 k
1 r: L# x6 A- b4 v5 P#define  RCC_BASE                     (AHBPERIPH_BASE + 0x1000)
#define  RCC_APB2ENR              *(unsigned int*)(RCC_BASE + 0x18)


#define  GPIOB_BASE                 (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
( R# }' T5 V  n! q8 h2 I#define  GPIOE_BASE                 (APB2PERIPH_BASE + 0x1800)


! O  Z& y* {1 R% w" B8 e#define  GPIOB_CRL                  *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x00)
#define  GPIOB_ODR                 *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x0C)
! f# g- J7 ^& R! Y3 @
2 [. ?; W  R4 L# [( ~' u
; G* J3 C( r* \#define  GPIOE_CRL                 *(unsigned int*)(GPIOE_BASE + 0x00)
#define  GPIOE_ODR                *(unsigned int*)(GPIOE_BASE + 0x0C)        
, n+ x" ?- E8 y  H& X
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
, O. T  _/ \1 E
" _4 L& P: G+ |- A$ v* c; b
编译通过，见下图：
+ q- d, K- J# D( m: V


) o+ ?" I6 d' W3 T下载测试，效果如下：
9 i* ~6 N! w; _1 d. j' h6 l
* D1 v" D! n$ L( h
       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！
; U' N( J+ C7 ]. _6 B* B0 e: h


  _  N, ?  z9 Q* _9 p" p; a8 u  F
; a" A0 B  Q7 M; W& |

9 c0 Z1 ^. T) B! o4 g" A


: I* q: A3 j, P3 o; d
8 }) X7 A: Z+ K; `

谢谢分享

基本讲解

学得挺认真的嘛

占个楼

学习学习