前言
5 s/ _( i& D; n, Y: G% Z1 @上一节我们讲解了STM32CubeMX的基本使用和工程的配置，那么这一节我们正式来学习CubeMX配置STM32的各个外设功能了

: [; {5 f! j3 T" D今天我们会详细的带你学习STM32CubeMX配置外部中断，并且讲解HAL库的GPIO的各种函数，带你学习不一样的STM32
7 u! |* W' Y2 T, d# M; W2 Z
5 V+ I" V; {7 u( T; ]那么话不多说，我们开始正式的讲解吧！
) J0 w# B3 L1 e+ x; W
准备工作：
- l5 q. e7 b& I; [% l, X  Z# Z
) G1 f4 V( a* z2 b% m( y* N1、STM32开发板（我的是STM32F407ZE和STM32F103RC）

2、STM32CubeMx软件、 IDE： Keil软件
: e: G2 l8 G  N
; j: u. X# L' J3、STM32F1xx/STM32F4xxHAL库  

1 X4 Z$ z' l1 @0 E2 z4、按键管脚  PA11  PB4   
7 q3 ~7 q. \# U& @# T3 R: y1 i
' z: I+ R/ b) {; K7 C4 F/ N, ^7 B5   LED管脚 PC4 PC5 PB0 PB1
/ \9 P7 K# t! G7 O/ O; x
3 L+ t, `' B0 u0 x+ y1新建工程
1.1New Project
! l  u" t3 ?/ W7 M. _( F0 F6 m
9 y5 h1 z( R2 \4 ?
& i3 H: U4 o1 \. o0 \! k
1 搜索芯片型号
2选择芯片
% [- l: u' B0 X% z# o3创建工程
1.2设置RCC  
3 T2 H) h- y% |1 ~" y
4 P0 v4 l  n. H: c4 i- x+ p& B

1 点击RCC
2高速时钟(HSE)选择外部晶振
+ G& [9 u/ O$ _3 软件自动配置管脚

1.3GPIO初始化
. S! D: N# t- q& W( ]
+ w3 A/ |, @$ Z- J( p; uLED：4个GPIO_OUTPUT (输出模式)

按键：2个GPIO_EXITx（外部中断模式）


7 m2 }9 T5 e4 a1 g" u7 f7 |
1 点击对应管脚
5 ~) @0 f- y& P# }. }( A2 设置对应模式

/ u/ `# Q3 x5 N( N+ lGPIO的各种模式设置


- W0 y* I: F% S4 a7 o
5 {% \1 x8 d. w+ M/ J& o8 l, wGPIO output level   引脚电平设置   高/低
$ C$ Q$ w& [1 b/ qGPIO mode   GPIO模式     推挽输出/开漏输出
( Y+ B9 b" |& w8 U2 H2 B9 M; S9 O( K* CGPIO Pull-up/Pull-dowm   上拉下拉电阻      上拉电阻/下拉电阻/无上拉或下拉
Maxinum output speed   引脚速度设置   低速/中速/高速
: I5 e; v1 g3 Z: UUser Label    用户标签   给引脚设置名称  如LED0

% [  b- S" K8 S4 N$ L" k6 k这里可以看出看和我们使用库函数的时候配置是一样的，但我们只需要动几下鼠标便可以完成操作，这正是STM32CubeMX的强大之处

GPIO_EXIT的6种模式
5 w7 y) S; f/ X* o6 l


我们的按键选择下降沿触发

1.4设置NVIC(嵌套向量中断控制器)
$ G, R+ J8 W/ H4 k
0 h- y' K1 \/ S( K! B% J+ _
' j; \' I2 a% d1 G. K* O+ q
0 o" {# E8 c1 @+ g+ @0 }2 K1点击NVIC2 勾选EXIT Line
2 interrupt 和 EXIT Line[15:12] interrupt 使能中断

1.5时钟源设置
) y6 i7 p4 B4 K1 i5 w
4 G4 U, J, w# c3 j/ J9 b
+ M0 \! d1 v$ s  u& E+ |
% Q- V1 R* {: \: I1选择外部时钟HSE 8MHz   
2PLL锁相环倍频9倍
6 j6 s; \, D8 M4 x; A5 M3系统时钟来源选择为PLL
4设置APB1分频器为 /2
! N4 }% b5 F, [4 h& G5 d! o. z& a32的时钟树框图  如果不懂的话请看《【STM32】系统时钟RCC详解(超详细，超全面)》
# {/ M, Q7 g" h# E5 \. m2 U3 j9 J
& P. e1 F2 ^# t2 D6 P, q. w1.6项目文件设置
' V& G) t. y& r  K! [* t
# ~) c/ B/ v) v7 E. W' _
: W6 k% c$ ]" w, u& a8 b, E* ~) e) M7 T
, H7 _1 V  e& n7 [0 T! N1 设置项目名称
' S0 U& T# {4 h5 w4 y9 q* m: e- ~0 f2 设置存储路径
3 选择所用IDE
  {# r" `- l. a1 d: {! k6 v" U
# a) o+ H1 f* D1 T
4 ~# a6 _8 C6 E) i
1.7创建工程文件
; n( u+ _6 g8 j9 d* O# |. \
* o& c" X. n8 _% o) z4 T然后点击GENERATE CODE  创建工程
8 p& I7 _4 M; r) a: p5 G9 _" M


" g4 S8 O" `6 L5 s7 O  F3 C. X随后我们可以在stm32f1xx_it.c中看到我们所配置的中断服务函数  并且可以看到gpio的初始化分到了gpio.c里面
. e& l$ _8 x" d0 g6 {5 O+ b


, c) t3 r1 E; |我们看到他有一个HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler();函数
8 y0 @  }( i5 I5 X% b* U& _
Go To Definition 查看一下函数代码



和我们库函数配置差不多，就是清除中断标志位,之后进入中断回调函数中

在HAL库中，中断运行结束后不会立刻退出，而是会先进入相对应的中断回调函数，处理该函数中的代码之后，才会退出中断，所以在HAL库中我们一般将中断需要处理代码放在中断回调函数中，

2 i4 D( ?7 V6 f( i& k配置下载工具
+ D9 N2 Q+ q+ P, d新建的工程所有配置都是默认的  我们需要自行选择下载模式，勾选上下载后复位运行

! @' V; X- y0 E8 ?+ Q% i

所有自己编写的代码请放在/* USER CODE BEGIN XXX */   /* USER CODE END XXX */之间
8 L' R  M5 C  X" s
* G1 n8 X, c/ ?2 l) P 这样我们修改工程的时候你自己写的代码就不会被删除
& F1 n2 o5 [( q7 q
0 E. S/ i! v7 g- ?4 e
/ b8 i, b" N$ g2 m; R
/ l% m8 L2 J1 yHAL库 GPIO函数库讲解
在正常使用中，除了STM32CubeMX配置之外，我们有时候还需要自己配置一些东西，学习并理解HAL库，也是我们必须要学习的一个地方
) d3 `- o; R5 I& F. s" g# a
$ t8 @+ {0 }  }9 T首先打开stm32f4xx_hal_gpio.h  发现一共定义有8个函数
* g3 p2 X9 T: d: r* _6 K1 I7 i3 S
" T+ O. J+ P2 F: `& l6 n

1. void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);
   
2. void HAL_GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t GPIO_Pin);
   * u: r- r) e2 y! u! G
3. GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
   
4. void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);
   3 E; q! W2 ~1 ]
5. void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
   * L+ B2 U8 i. H4 n7 z4 i$ u0 f
6. HAL_StatusTypeDef HAL_GPIO_LockPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
   
7. void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin);
   
8. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin);

复制代码

1. void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);

复制代码

2 S; [" l' q7 D  |( N
) H/ y% W, ^& V/ D/ \" ~! L: R功能： GPIO初始化
# d. N4 r7 H. }/ V1 @) g
0 ~+ b6 \# M3 D8 Z- v' S% v$ X实例：HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

1. void HAL_GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t GPIO_Pin);

复制代码

功能：在函数初始化之后的引脚恢复成默认的状态，即各个寄存器复位时的值
; _' c' P" y$ O- v! {& s$ ]- R
# z# H! E( A1 b  v实例：HAL_GPIO_Init(GPIOC, GPIO_PIN_4);

" A/ c4 i- o0 Z* _9 j. ?% P

1. GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

复制代码

功能：读取引脚的电平状态、函数返回值为0或1

0 p0 G; X, Z* _3 e1 _. J. a实例：HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_4);

1. void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);

复制代码

功能：引脚写0或1
. `; a) E3 W( G% j4 r7 b  Q% D# D" B9 J6 G
$ |/ p2 q8 S6 d7 n; }实例：HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_4,0);

; o& }5 Q" f/ z. c; s( h

1. void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

复制代码

翻转引脚的电平状态   
7 k' L! `1 ]2 I3 {: K3 Y5 x( J
实例：HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_4);    常用在LED上

" m- V1 r1 f$ S  ?. w

1. HAL_StatusTypeDef HAL_GPIO_LockPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

复制代码

. h* ^1 r0 p; e0 [" \( |8 U* q功能：锁住引脚电平，比如说一个管脚的当前状态是1，当这个管脚电平变化时保持锁定时的值。

, ~! W, l! H# o& M) x% `. S实例：HAL_GPIO_LockPin(GPIOC, GPIO_PIN_4);   
- o! c; S9 A7 f  ^) G6 m' z

1. void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin);

复制代码

# m9 _% f  C7 Z1 I/ c, V功能：  外部中断服务函数，清除中断标志位
" P* z0 X# K  _2 Z/ T
( H0 w# y' G& p: ]实例：HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_4);   
! v) i+ x, \, Q: Z* d
' F, Z0 Z# [1 d8 l1 s" J7 j

1. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin);

复制代码

功能：  中断回调函数，可以理解为中断函数具体要响应的动作。
  y6 a  v& U5 L% T% A
实例：HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_PIN_4);   

( _) Q( `# v- X+ S; N/ I9 ]
GPIO_InitTypeDef结构体定义
9 e5 y9 t6 m  o; T0 G+ b* B
. p+ I: q$ K$ I$ [5 Y2 G% Q1 R9 ]

1. typedef struct
   2 _+ T0 b8 E' \, C* z& i+ z2 Z
2. {
   
3.   uint32_t Pin;       /*!<   选择引脚
   # o2 k0 L; y) G8 @3 k& i
4.                            */
   
5. 
   
6.   uint32_t Mode;      /*!< 设置引脚模式
     s( v7 u. A3 R" H9 v/ L
7.                             */
   
8. 
   
9.   uint32_t Pull;      /*!< 引脚是否上拉或下拉
   
10.                            */
    # I5 y+ S  ]' y  B' k! d
11. 
      J  @7 C7 R, O% t3 z
12.   uint32_t Speed;     /*!< 设置引脚速度
    
13.                             */
    
14. } GPIO_InitTypeDef;

复制代码

8 K6 b2 C/ j; Q/ F, d同时，不管是标准库还是HAL库，都是基于寄存器开发的，寄存器编程在哪个库都是适用的
+ B2 h0 W( l2 m. f! S5 M
, N+ d0 V5 B3 Y8 ]GPIO的相关配置寄存器
STM32的每组GPIO口包括7个寄存器。也就是说，每个寄存器可以控制一组GPIO的16个GPIO口。这7个寄存器分别为：

GPIOx_CRL：端口配置低寄存器（32位）
GPIOx_CRH：端口配置高寄存器（32位）
GPIOx_IDR：端口输入寄存器（32位）
GPIOx_ODR：端口输出寄存器（32位）
  A7 E# u8 k7 X, f# z) ?GPIOx_BSRR：端口位设置/清除寄存器（32位）
6 r, v' K& s8 o, }2 N8 g0 SGPIOx_BRR：端口位清除寄存器（16位）
2 \6 _5 r- _) cGPIOx_LCKR：端口配置锁存寄存器（32位）
6 }7 {% p  q6 A* j; h4 t1 g
具体我们这里就不讲了，篇幅有限，可以到《STM32中文参考手册》中查看

关于GPIO的八种模式请参看 《STM32 GPIO八种模式及工作原理详解》
! X  \1 C, \* x/ E, k) ?% J2 U+ j
按键消抖：
. l( W6 P* `" o/ K! a! F. o, l( C6 J
9 P& z/ j: I0 n: j  p

1. /**
   
2.   * 函数功能: 按键外部中断回调函数
   . \+ |, |3 b2 n2 H
3.   * 输入参数: GPIO_Pin：中断引脚
   5 R* s( s* z" b5 A
4.   * 返 回 值: 无
   
5.   * 说    明: 无
   / Y: m/ m% X7 ~8 o. i; I5 a% v" O
6.   */
   
7. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
   
8. {
   
9.   if(GPIO_Pin==KEY1_GPIO_PIN)
   
10.   {
    
11.     HAL_Delay(20);/* 延时一小段时间，消除抖动 */
    * a# Q6 M. Z0 L, c
12.     if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO,KEY1_GPIO_PIN)==KEY1_DOWN_LEVEL)
    ! `6 h! M# H0 x& B4 `- H
13.     {
    9 \6 C( V9 t( f
14.       BEEP_TOGGLE;
    
15.       LED1_ON;
    
16.       LED2_ON;
    : Y  ^& R7 ~% \1 m7 c
17.       LED3_ON;
    
18.     }
    # ~! }# C4 ?" }4 g" r* @9 I
19.     __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(KEY1_GPIO_PIN);
    
20.   }
    4 K( E. @& C) t* |* p$ O& L- x
21.   else if(GPIO_Pin==KEY2_GPIO_PIN)
    : @) t0 ]1 d) v
22.   {
    6 T$ g/ q7 V; R+ [
23.     HAL_Delay(20);/* 延时一小段时间，消除抖动 */
    
24.     if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO,KEY2_GPIO_PIN)==KEY2_DOWN_LEVEL)
    8 _: E; G/ t, l- r9 Z
25.     {
    
26.       BEEP_TOGGLE;
    ( t* B: a3 Y/ `* y
27.       LED1_OFF;
    6 F& q! Y" X3 U& E' P
28.       LED2_OFF;
    
29.       LED3_OFF;
    * x1 G5 h5 o3 Y! y$ r
30.     }
    % @: }0 A/ {6 T+ F% u+ ~2 r
31.     __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(KEY2_GPIO_PIN);
    
32.   }
    - V8 u$ |! K6 M4 E3 c+ l
33. }

复制代码

) M3 {) v  L: O& ]7 @' ?