$ u8 ]7 l& m* v9 r8 @# h第8章 使用寄存器点亮LED灯
本章实验点亮2组GPIO端口中的2个LED灯。
- Y' |- ^" n5 R" \
) t. `! |0 W8 e7 |
/ ~1 D+ y0 h. e8 K% n0 B$ s! H
STM32F103ZET6
    -  一共有144脚
! T/ H* G8 [! t2 T  }' x8 p$ b    -  一共有7组IO口
    - 每组IO口有16个IO
1 U/ k0 r  F8 s; R& h+ p0 K4 w" J  B' l    - 一共16X7=112个IO，分别是GPIOA,GPIOB...GPIOG。

. h8 h+ A' u- |: l, j" I

3 ^$ R4 |9 f% D/ m4 {8 d
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：
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
0 _& W7 ~5 \( D, l( n, D2 @5 \typedef enum
3 ?) C6 S. `* }( p                 {
- f0 _+ C, R# W) `6 F6 |6 d                                GPIO_Mode_AIN = 0x0,                   // 模拟输入
                                GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,   // 浮空输入
                                GPIO_Mode_IPD = 0x28,                 // 下拉输入
- T: l$ h  K. c2 V                                GPIO_Mode_IPU = 0x48,                 // 上拉输入
7 @( c* d3 `# l* P% R
& t: {; n3 D1 k) x( F2 |2 t% Z                                GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,          // 开漏输出
2 p4 x9 k! }* k$ _6 Y                                GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,            // 推挽输出
                                GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,            // 复用开漏输出
$ s4 B# R$ m! Z; g$ R; k0 X% X0 Q" k                                GPIO_Mode_AF_PP = 0x18              // 复用推挽输出
0 l$ Z( K& C0 L; ]                  }
& \6 ^( m9 Y! B9 Y, KGPIOMode_TypeDef;
. p- G/ W8 D+ p  a! C3 c! I
----------------------------------------------------------------------------------------------------
  ~# n- ^% Z' Q: U  c: A- j
8 b% S; l: K$ W, ?有3种最高切换频率：
3 y( N3 B6 W8 S9 Y       -2MHZ
! F" T5 @2 [" O+ o0 s$ Y! S       -10MHz
9 M% m- s* N) h5 A2 }) U" z9 V       -50MHz
# l& l, c  d  E9 x/ g# \
每组IO口包含7个寄存器，可以控制GPIO的16个IO口。
" `3 b/ e5 E6 P- Z. q
        - GPIOx_CRL      端口配置低寄存器
  B* ?* J/ I  ~& S9 Z+ b4 g        - 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
, b0 o, T2 S: a1 S# U        - GPIOx_BSRR   端口位设置/清除寄存器
. o$ z+ B# Y& ]" M, S  |        - GPIOx_BRR     端口位清除寄存器
# @( X% w7 F) z% }0 W, n        - GPIOx_LCKR   端口配置锁存寄存器
* J6 s3 j6 w' m) t/ 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)
" t) ~2 S+ V2 f' p/ _0 z$ @----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define GPIOx_CRL                     *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x00)
/ ^$ k' E; S/ s: p, ^1 O2 T0 L #define GPIOx_CRH                    *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x04)
#define GPIOx_IDR                     *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x08)
$ H- A8 a0 V6 n: P$ k9 Z/ G #define GPIOx_ODR                    *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x0C)
& o% ~3 X$ e2 ]% a: g- Y; h #define GPIOx_BSRR                   *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x10)
#define GPIOx_BRR                     *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x14)
' R2 X0 N" B1 v$ g# I. M! x #define GPIOx_LCKR                   *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x18)
! @3 z$ B! e4 X/ t2 j7 v/ @7 _
% o) Y; \% L7 P7 p----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
* n6 I1 u0 S/ Z$ `3 xGPIOB_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：
0 h8 [6 p/ c# k7 y: b* l' f# \. S' r; t----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
; ?  x5 R' A$ ]4 `" ]  O0 j#define GPIOA_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
3 ~  c/ Z5 j* D5 d! [# Q$ U' C#define GPIOB_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
; [0 m6 d* O7 I8 d% F#define GPIOC_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1000)
#define GPIOD_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1400)
#define GPIOE_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1800)
0 c2 m8 T7 s- k5 G" b#define GPIOF_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1C00)
#define GPIOG_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x2000)

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
/ k3 `# x; g2 D9 n( y& b. C9 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。
) A% b: [  r) r7 }; S* A


! u9 H2 M8 R+ W3 j6 B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：


0 g9 ^+ X$ ~! z- g
, b" w3 k- B# F0 C  Y
+ Q; f8 A' t) ^# i# D$ K
8 ^6 N2 ?$ g( X- y) V0 ^9 w2 {4 q开启时钟端口的代码如下：
: Z) F' V& p% S
RCC_APB2ENR |= (1<<3);        //开启GPIOB端口的时钟
: J! V8 }  O! o$ Y0 M
; z9 b4 h& v- k" s' u  `RCC_APB2ENR |= (1<<6);        //开启GPIOB端口的时钟
% |) l; K8 ?6 q, ~& G' N+ C8 W1 @
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：
& e9 t/ y) h1 V8 U6 @% @# x
GPIOB_ODR &= ~(1<<0);
GPIOE_ODR &= ~(1<<0);
7 ?9 \' m9 q) t5 v1 Q% J# \& u
) x/ o9 @' O: d7 k

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：
6 `! e4 [  O- ?8 J2 q# X
$ A' f+ T2 A( }我们在 main中添加如下函数：
4 _, Y: }- y* |5 k; T' D# m----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数为空，目的是为了骗过编译器不报错
void SystemInit(void)
{
}

! }! k# |0 c3 x% `7 p7 E: _----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
如果不添加上面的函数，编译时会出现如下错误：
  l  X+ F. u5 C' {0 v“Error: L6218E: Undefined symbol SystemInit (referred from startup_stm32f10x.o)”
错误提示 SystemInit 没有定义。
+ p7 {' ~/ T$ D- S8 g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。

% P. N1 t$ H5 P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 ~8 y& I/ r, K
! |6 S* _* L6 x0 S6 s; ]' S; Reset handler
Reset_Handler   PROC
/ W. D& A' b. b* X8 v5 H0 W                       EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
6 O' T- K" C' g& H; q                       IMPORT  __main
4 t8 x! g7 x% a                       IMPORT  SystemInit
* X, R: q1 z8 C. G& ?8 }7 E                       LDR     R0, =SystemInit
- e# O8 e% `$ ~: l                       BLX     R0               
1 e! G0 x( g" ?2 `                       LDR     R0, =__main
! k) E* h1 }, ^; C                       BX      R0
  w8 x& L6 f2 w& t. e/ j                       ENDP
/ W! A+ f9 O( `; [

1 q! S& _  u6 G& G5 v2 F
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。
4 u  M* q3 \; e
现在完整组织一下用 STM32 控制2个 LED 的代码：
  E" p/ C, o2 a; N, N- k1 R--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
( H- q. m! H8 ^int main(void)
                    {

( ^/ t2 F$ j; \  f                     RCC_APB2ENR |= (1<<3);                       //开启 GPIOB 端口时钟

3 G) C0 }8 b: g7 h3 {                     RCC_APB2ENR |= (1<<6);                       //开启 GPIOE 端口时钟

! G) h2 a  R$ B

4 N+ V; C+ f+ u, |& \# S' o                     GPIOB_CRL &= ~( 0x0F<< (4*5));           //清空控制 PB5 的端口位
1 ~  x! N" x: {$ |1 w7 `9 J                     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

$ S. N6 t( ]6 |! A1 _
8 c2 m  q+ [8 G( Q" x8 b- x9 ]                     GPIOE_CRL &= ~( 0x0F<< (4*5));           //清空控制 PE5 的端口位
                     GPIOE_CRL |= (1<<4*5);                        //配置 PE5 为通用推挽输出，速度为 10M
. d$ x# U" k1 s) C9 F                     GPIOE_ODR |= (0<<0);                          //PE5 输出 低电平

2 `( ?! Z* K' C" c  d
                    while (1);
( F4 l' h6 Y/ ]7 d9 {- n                   }                                                           //切记此处要加回车

void SystemInit(void)
{
1 h8 x, |& t' \% e1 l. N9 h }                                                                            //切记此处要加回车
$ I( D: g2 q4 g% C* v
' p! N& T4 G2 h7 H: M5 ^
9 b9 F3 ~5 g% e3 @6 o' R; K
. d8 l# K# ~) J8 N# @' n' \$ G----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2 B: R! `7 _6 E1 \6 ]* ]# A将上面的代码写入上章创建的空的main.c中。


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：
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
) E# p6 B, J$ ?: b% }

#define  PERIPH_BASE                  ((unsigned int)0x40000000)
8 w8 J8 p1 f' @, x2 A#define  APB1PERIPH_BASE          PERIPH_BASE
: e8 J- j$ Y7 x/ h7 j, i4 F' p#define  APB2PERIPH_BASE          (PERIPH_BASE + 0x10000)
#define  AHBPERIPH_BASE           (PERIPH_BASE + 0x20000)
6 ^# C. [! m; c) \% Q

#define  RCC_BASE                     (AHBPERIPH_BASE + 0x1000)
& u$ R7 G$ |4 @" ?#define  RCC_APB2ENR              *(unsigned int*)(RCC_BASE + 0x18)
$ M+ ]0 z, ~& Q! O  M% @$ X5 U
, o. ?  C6 ~& d" ^+ _6 j0 H
#define  GPIOB_BASE                 (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
2 \, z% n+ n4 J! T( P#define  GPIOE_BASE                 (APB2PERIPH_BASE + 0x1800)

; z7 R6 J3 D: a
4 E/ L  Q  W& m8 e#define  GPIOB_CRL                  *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x00)
#define  GPIOB_ODR                 *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x0C)
& p# h3 f( R( g

$ T. ]+ ]7 w/ Q0 M9 x#define  GPIOE_CRL                 *(unsigned int*)(GPIOE_BASE + 0x00)
/ m2 k% g+ F$ K' D) |; @#define  GPIOE_ODR                *(unsigned int*)(GPIOE_BASE + 0x0C)        

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


- V/ q6 O+ q) j编译通过，见下图：
' r- D: c0 F6 ?( l1 }8 m

" u% F3 T2 v0 @% z& A9 w  z9 G
下载测试，效果如下：
6 P7 |! q9 E5 M6 W7 m2 }8 [9 R
6 m' I- b6 J- o) l; q
. }" F; }# l% a1 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！


1 I+ M: v5 Z& [( Z, |8 E* e* F
: I' E! q5 ?$ J* k  E, |) d7 f' O6 L
  [9 Q- V7 X# Q9 }


5 d7 x* R" R4 o! h
7 G  A2 A4 Y, A. E; H5 s) ^
: |! H$ [+ G( N
8 R& t$ `1 u* v+ @: I  A

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基本讲解

学得挺认真的嘛

占个楼

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