STM32学习笔记2——再探GPIO

STM32学习笔记3——时钟系统

STM32学习笔记4——外部中断

STM32学习笔记1——点亮第一盏LED灯

本文不特殊说明都以stc32F103C8为例，软件平台为KEIL5V5.15
* x) ~$ M) v1 @首先这次我们用寄存器直接点亮LED灯
3 [; j* ]5 Q; JLED电路图如下图：
3 ~9 z, M2 R9 o, N
可以看出如果需要点亮一盏LED灯只需要IO口输出高电平即可，本次以GPIOB为例子。

6 _+ e( f2 z$ l7 U1 z  g
7 T- d- E3 L: \1 [) p2 S" {' r+ _: O点亮LED灯
: ^, i' q7 H' h; h. o; t2 Q7 ~& |1 w
0 D& S  S+ c# X5 G8 M. |
控制IO输出高电平通常需要三步：
5 H; J8 Z3 x1 o: ~1.开启时钟：因为STM32为了节约消耗，故上电时候外设时钟默认不开启。故我们需要开始GPIO的时钟。
2.设置GPIO输出模式：stm32F103提供了4种输出模式和3种输出速度：
4 X" y3 J) |- w; L) W% j  |- 通用输出推挽
- 通用输出开漏
' @, \- ~5 }5 s' {- 复用输出推挽：串口输出
- 复用输出开漏：IIC
: M- A& s! ~$ k1 O2 ~3 R/ N
( v% ?6 F3 T0 a$ Q; P2 q' G: Y: ^
推挽输出电路如下图：
9 s2 I" S" ]1 H
" @' a% I* j7 I; r; b# i* ~两个三极管都是半个周期导通，轮流导通。从而减低了功耗，提高了每个管的承受能力。又由于不论走哪一路，管子导通电阻都很小，使RC常数很小，转变速度很快。因此，推拉式输出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。所以推挽输出可以输出高低电平，但输出幅度取决于输入，不可控。
+ U& F9 w* {2 P, o# h5 i1 a! Z
1 t% D; U$ y  m/ B) v
开漏输出电路如下图：

9 u$ z4 z3 E+ P从图中可以看出，当没有上拉电平和上拉电阻，当IN输出低电平时候，OUT输出低电平，当IN输出高电平时,OUT处于开漏状态，电平状态未知，当加上拉电阻时候，则上拉电平跟上拉电阻有关。
3 a+ J* n; h- \6 u开漏输出相当于三极管集电极，故它只能输出低电平，需要接上拉电阻才能得到高电平。开漏是用来连接不同电平的器件。很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压，便可以改变传输电平。比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。（上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度 。阻值越大，速度越低功耗越小，所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。）
" G0 Q- f. j* O0 j而且可以将多个开漏输出的管脚，连接到一条线上。通过一只上拉电阻，在不增加任何器件的情况下，形成“与逻辑”关系。这也是I2C，SMBus等总线判断总线占用状态的原理。
3.输出高电平
- r3 Q- V8 N4 W3 q' K. X
( g5 {( T6 _; N, m& V7 G# D
寄存器设置
2 k- F' M! e! y6 [/ f# p" g
1.设置时钟寄存器
  J3 k' N/ j, K$ C. ]) h首先GPIO是挂载在APB2总线上的，APB2时钟使能寄存器为RCC_APB2ENR，如下图
6 n! |3 n/ B  P- N- }
% `  N4 y3 \; y) ~2 F$ A- r1 _故只需开启GPIOB的时钟，即将RCC_APB2ENR第3位置1
- X. H5 c5 z* w
/ q% {" w, y5 X7 Q7 I
2.设置IO口输出状态
有关寄存器为GPIOB_CRL和GPIOB_CRH，如下图：
3 p  V! d3 y4 H; [
+ a1 G& ~3 e% u5 R- R! [可以看出只需要设置MODEx[1：0]即可，我们可将他置01，设置成中速即可，则默认为推挽输出
% W" E: R  x4 n0 g2 o1 C. T( W- @
5 W* S% O& [/ \
3.设置IO口输出电平
" {0 W* d/ a5 F9 iIO电平有3个寄存器有关，分别是GPIOB_ODR,GOIOB_BSRR，和GPIOB_BRR；其中GOIOB_BSRR为置位/复位寄存器，GPIOB_BRR为复位寄存器，这两个寄存器都是间接控制GPIOB_ODR即端口数据输出寄存器，故为了初学方便，我们直接控制GPIOB_ODR寄存器。寄存器相关内容如下：

0 m% n( Y9 @7 p. [9 q" j# u因为寄存器可以写和读，故可以直接置1即可。
+ D8 d: P& Q6 L' M; \5 B) U- a

. _1 I: K7 A- W& E" ]注意事项：
1 s! v+ X- B* x- U1.需要提前设定相关总线和寄存器地址，如下表：

2.初学者为了简单，通常都操作GPIOx_ODR寄存器，但实际上我还是推荐使用GPIOx_BSRR寄存器，因为BSRR只有写操作，和ODR要经历读——写操作，时间显然慢很多，而且使用BSRR不会被中断打断。

5 O! r- ]/ l1 N
- f$ J" ]7 E/ o; q2 y1 C以下附代码（灯接GPIOB_8~15）
4 h: U# W- a; W6 _4 K

1. /*定义相关寄存器地址*/
   # z/ r) S- n% P) ^- K% m
2. #define GPIOB_ODR            *(unsigned int *)(0x40010C00+0x0c)
   . i9 P7 F4 C* z: b  b
3. #define GPIOB_CRH            *(unsigned int *)(0x40010C00+0x04)
   " O0 {' {- M: R  E6 k
4. #define RCC_APB2ENR          *(unsigned int *)(0x40021000+0x18)
   
5. /*延时函数*/
   . K, u' \8 N" B$ c  {0 L* {
6. void delay(){
   
7.     unsigned long n = 30000,j;
   
8.     while(n--){
   
9.         j = 12;
   ) ~, h" N8 {& b; o
10.         while(j--);
    ; x1 N0 Y) G. J- C5 O
11.     }
    . t' J  B. S+ \& U8 d& T
12. }
    
13. int main(){
    
14.     unsigned char i;
    
15. 
    
16.     /*开启时钟*/
    
17.     RCC_APB2ENR |= 1<<3;
    
18. 
    
19.     /*配置PB8到PB15推挽输出，中速模式*/
    " h. b6 y2 I9 N2 k- ~+ Q
20.     GPIOB_CRH |= 0x33333333;        
    
21. 
    
22.     while(1){
    
23.         /*闪烁两次*/
    
24.         GPIOB_ODR |= 0XFF00;
    8 \: p. x4 [4 B5 n+ L
25.         delay();
    
26.         GPIOB_ODR &= ~0XFF00;
    * |$ [/ s, X8 W: p% D4 l
27.         delay();
    6 Q3 R& A0 L0 E9 \3 e
28. 
    
29.         GPIOB_ODR |= 0XFF00;
    5 q" f' I& x( B7 Y, f( s
30.         delay();
    
31.         GPIOB_ODR &= ~0XFF00;
    
32.         delay();
    : H* u5 y9 a6 V5 b; c
33.         GPIOB_ODR = 0x0100;
    
34.         /*流水灯*/
    
35.         for(i = 0;i<7;i++){
    . H6 t' {6 C% J. j! U
36.             GPIOB_ODR<<=1;
    ! S# q+ T- e" W. @
37.             delay();
    0 p, N- [$ Y' {8 H% K
38.         }
    ! i" f: {) E8 @7 m0 l# w
39.         for(i = 0;i<7;i++){
    
40.             GPIOB_ODR>>=1;
    2 Q+ `) u' `7 T3 N# ^3 p
41.             delay();
    
42.         }
    
43. 
    7 W/ u( H( U5 f! b3 p5 S9 H3 y  I, z
44.     }
    
45. 
    
46. }

复制代码

) z  z% z, d9 m- b
! v8 A* o$ X7 W8 f$ M