第8章 使用寄存器点亮LED灯
: J( b6 d4 [  _- g本章实验点亮2组GPIO端口中的2个LED灯。

; g/ M# }" g4 K( ~$ x8 H' w7 q/ z
8 X  Z) M2 F4 T
6 W/ D1 M: i0 \STM32F103ZET6
( L5 [# @: S0 G" n    -  一共有144脚
    -  一共有7组IO口
" u# q" E8 K* ~9 U    - 每组IO口有16个IO
. d* `$ U2 i; @( F) N8 \8 w9 r    - 一共16X7=112个IO，分别是GPIOA,GPIOB...GPIOG。



1 I, T3 x; L$ t+ b
9 Y" S5 n* ?( H" Y5 T+ qGPIO 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
6 G9 M/ p% J$ `( m                 {
! {  q! D" R, m& w7 d/ N9 w$ l                                GPIO_Mode_AIN = 0x0,                   // 模拟输入
                                GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,   // 浮空输入
( Q; v( R$ k6 K) J) t; j                                GPIO_Mode_IPD = 0x28,                 // 下拉输入
9 B6 s6 @. O$ B7 s                                GPIO_Mode_IPU = 0x48,                 // 上拉输入
7 ]9 G3 L$ E# V' {9 I" F
# _! V: ^1 x! k                                GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,          // 开漏输出
                                GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,            // 推挽输出
                                GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,            // 复用开漏输出
                                GPIO_Mode_AF_PP = 0x18              // 复用推挽输出
  f' h& `8 A' Z3 q) k& b  W                  }
; i3 i4 G  F: y$ A  G# JGPIOMode_TypeDef;

----------------------------------------------------------------------------------------------------

3 Q, @9 q4 u9 I% w* X9 Y有3种最高切换频率：
1 `3 g8 q( E2 g& A       -2MHZ
       -10MHz
       -50MHz

每组IO口包含7个寄存器，可以控制GPIO的16个IO口。
, y+ X2 w$ F9 e6 [2 _! p# M
        - GPIOx_CRL      端口配置低寄存器
& r& U$ Y0 z4 X; [$ G2 M        - GPIOx_CRH     端口配置高寄存器
) I. n" k  ^0 H  z# b# k' ]+ W. r        - GPIOx_IDR      端口输入寄存器
; \8 d$ ^; C! {- {2 B; f- x        - GPIOx_ODR     端口输出寄存器
0 [, b; h; p+ k( Y; h5 c6 c# T        - GPIOx_BSRR   端口位设置/清除寄存器
! R4 M, N# |' j        - GPIOx_BRR     端口位清除寄存器
        - GPIOx_LCKR   端口配置锁存寄存器

. R5 n$ U9 b$ k4 [, v- w) z! \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)
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define GPIOx_CRL                     *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x00)
6 |6 b' \, I7 Q0 z" v' | #define GPIOx_CRH                    *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x04)
#define GPIOx_IDR                     *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x08)
#define GPIOx_ODR                    *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x0C)
6 u& \8 P" S# z& y& S# l3 ^$ A #define GPIOx_BSRR                   *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x10)
#define GPIOx_BRR                     *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x14)
#define GPIOx_LCKR                   *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x18)
1 i2 ~8 ^, T* ~- h
( I) i$ h: C" y' N$ Y8 j, _4 f----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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)
! x& f4 f) d  ~! \0 J  N$ u#define GPIOB_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
#define GPIOC_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1000)
#define GPIOD_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1400)
% J: x$ l" s. E5 s  g#define GPIOE_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1800)
7 J2 J# X( x+ Q8 D- }+ t$ \1 N#define GPIOF_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1C00)
: w( y' R  N# Y3 a8 \$ D#define GPIOG_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x2000)

; a+ t9 o6 D9 ~# J' a----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- d9 H5 k& u5 N9 C8 y0 T2 Z  i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。



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：
7 x# {- D! f% W6 A! o


8 l& R& S: \$ ?/ h/ q, z

开启时钟端口的代码如下：

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

RCC_APB2ENR |= (1<<6);        //开启GPIOB端口的时钟
" q8 O& n7 X' s8 c% u
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：
' _8 B4 G8 L+ }& _$ O' f% L  \
% G" h6 o% }& C; c* }GPIOB_ODR &= ~(1<<0);
; R* F. j) c/ v, S. E. {$ }GPIOE_ODR &= ~(1<<0);
1 D6 H. u! A* a  ?/ c8 b

7 I) C4 j4 u. c# u0 B, X
! e" p+ b: U9 K5 S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：
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数为空，目的是为了骗过编译器不报错
' |( R# u# ]8 pvoid SystemInit(void)
8 Q6 u4 Z' K7 V9 @{
+ E) b+ O5 u2 C1 } }
' }( [$ r! f0 `' F: b9 v+ P" A( l
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
# p6 Z! U8 g, j- ^/ W# w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)”
3 z1 @1 R" z+ ~2 i5 ^* M1 f& B错误提示 SystemInit 没有定义。
2 x: P- `5 e  p+ i& S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。
2 ~7 _; Z( ?; ~+ W" B% B
- @$ Q- u* K: C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）。

2 b9 A& }5 Z" m2 m; Reset handler
Reset_Handler   PROC
. `5 W( T* M% o' ]                       EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
                       IMPORT  __main
                       IMPORT  SystemInit
                       LDR     R0, =SystemInit
7 x+ q: q7 s* O% `, L2 o5 w                       BLX     R0               
                       LDR     R0, =__main
4 n" C4 X- ^5 F4 j5 i% c+ B8 B3 K                       BX      R0
                       ENDP

6 B* w; e; B; B( e4 o

+ X! P5 b1 Q- F3 r9 A0 }, E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。
3 Z9 y' T# {6 I5 z6 H9 _
# O1 Y; _) I( b; O  A$ H现在完整组织一下用 STM32 控制2个 LED 的代码：
' L7 o4 j! z2 R6 u" V+ w--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
+ a; X, V% l3 p8 Kint main(void)
                    {

3 ~% m- G3 _  D: W                     RCC_APB2ENR |= (1<<3);                       //开启 GPIOB 端口时钟
; ?' A5 e- t, \& {% v- z
' t7 D! a* k4 z' w. k) _5 y                     RCC_APB2ENR |= (1<<6);                       //开启 GPIOE 端口时钟
6 i( V( @: Y$ _9 }* P+ I

6 x. Y( g# C1 s# e! R
' h' T+ A  k4 U5 J  Z                     GPIOB_CRL &= ~( 0x0F<< (4*5));           //清空控制 PB5 的端口位
, w: [5 _5 Y1 ]! w: @) @                     GPIOB_CRL |= (1<<4*5);                        //配置 PB5 为通用推挽输出，速度为 10M
" e! k: _: i$ ^) ?5 a& t                     GPIOB_ODR |= (0<<0);                          //PB5 输出 低电平
$ m# N* \: D7 v, c+ O* b- d

                     GPIOE_CRL &= ~( 0x0F<< (4*5));           //清空控制 PE5 的端口位
  v: p# X8 l% [6 z  K' e                     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
& g4 ?# o  C$ V7 r9 \

+ l. w: O/ s2 s                    while (1);
9 o- r9 _& I  z# u4 `8 R                   }                                                           //切记此处要加回车

void SystemInit(void)
& C% o8 Q( g9 T{
}                                                                            //切记此处要加回车
. D+ S" T4 Q; S8 m" |3 t2 `: d
% K, T' o8 k5 h  o; m0 R
! Y% m6 E$ ~4 Y2 l/ N
. @1 D+ G. [) O2 [3 A----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
将上面的代码写入上章创建的空的main.c中。
# n% k1 ?2 {4 |/ d# m' Z

" b/ u+ o  ^7 v1 @5 i9 c# v1 g" ?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：
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
5 `  y6 ^5 K! T1 R* W& [6 T
: N0 F6 W% Y$ E& h
( l. j9 k4 E; L$ B; |$ W3 d#define  PERIPH_BASE                  ((unsigned int)0x40000000)
* N4 }5 Z& L! V! w8 Q) _#define  APB1PERIPH_BASE          PERIPH_BASE
#define  APB2PERIPH_BASE          (PERIPH_BASE + 0x10000)
# b3 J+ z" |& G9 M* d#define  AHBPERIPH_BASE           (PERIPH_BASE + 0x20000)
- n! U/ L. k: l* z; `8 m

" _+ u, a* }: P2 L$ h#define  RCC_BASE                     (AHBPERIPH_BASE + 0x1000)
#define  RCC_APB2ENR              *(unsigned int*)(RCC_BASE + 0x18)
/ y' L8 y. ^5 D6 h: ?  ]

#define  GPIOB_BASE                 (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
#define  GPIOE_BASE                 (APB2PERIPH_BASE + 0x1800)
: W+ F! }+ R: ~! z& b% }# u

#define  GPIOB_CRL                  *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x00)
#define  GPIOB_ODR                 *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x0C)
) T% M* R, ~* Y$ @+ Z8 S+ }

, ?# q2 v- [: j$ T. B0 T% [#define  GPIOE_CRL                 *(unsigned int*)(GPIOE_BASE + 0x00)
6 h! b5 i9 k  O5 s* D6 K: r#define  GPIOE_ODR                *(unsigned int*)(GPIOE_BASE + 0x0C)        
, Q4 h8 O& y+ D! w" {! k! T
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
: T2 o9 m% m3 a1 U& g
/ K; A% x" E& L' |% N8 {) z( G; e
  R2 i1 ^: [( D1 L) ]# [编译通过，见下图：

1 g- b0 ^' n: }+ B! D( o
: G) F7 z0 J$ r# W
下载测试，效果如下：
1 _3 q% c- T3 d- B
" b9 _6 T$ o. F
       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！


- f" B, M5 P/ a9 Q
: z- ^: y3 b; K2 J( n% \2 C
# ?3 u4 N8 t. _2 w- L( F
. I+ f! `/ K+ f; r6 E6 c
. o2 G9 w9 @( k: W' K

: }4 p& P# t/ P. S

谢谢分享

基本讲解

学得挺认真的嘛

占个楼

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