前言
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
2 d3 d6 T. d/ v7 S9 k  C. f
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

( Z) d$ q5 v/ }那么话不多说，我们开始正式的讲解吧！

: N" B0 ~% k, f- D3 F+ s) @准备工作：

1、STM32开发板（我的是STM32F407ZE和STM32F103RC）
* L( m  }/ Z) {( {4 ~6 [: {
# v( z+ s9 W; s+ d6 P( e7 k2、STM32CubeMx软件、 IDE： Keil软件
& U) P8 l5 x1 J" P
2 c% W1 O: g  f2 n4 ~7 o3、STM32F1xx/STM32F4xxHAL库  

0 I* X2 p& g3 a5 @: Y+ G4、按键管脚  PA11  PB4   
, B, F0 a" W) @$ f5 O3 r$ _
, ^4 @: M/ h1 k% f3 F5   LED管脚 PC4 PC5 PB0 PB1
" r/ |/ _! I  N3 i4 {
0 b& l4 j- F% r+ j" }1新建工程
( m' x, V4 F: z% ?+ i4 x1.1New Project


" k% Q8 `: D) O3 V3 E+ U* {; {3 z
1 搜索芯片型号
2选择芯片
6 A+ k! K5 p% Q3创建工程
" i3 R: e$ U+ a, m* |% ~) [% J1.2设置RCC  

- [3 i8 s0 @# w# h4 M1 f/ U+ c- ~

2 k- ^& W* r" g1 点击RCC
0 @3 n) U6 w9 H9 C9 B2高速时钟(HSE)选择外部晶振
3 软件自动配置管脚
( J* H  ~0 B) a# J3 P
1.3GPIO初始化
1 @5 P: [  g! a0 _% w6 L/ O
LED：4个GPIO_OUTPUT (输出模式)
$ A- L6 R, ?3 U1 I
4 Z/ c/ ^+ F( u7 J按键：2个GPIO_EXITx（外部中断模式）
2 K/ C% [% D+ p9 l4 I3 K) W

  e3 i# w% }! A1 T  r
1 点击对应管脚
# f/ _+ y+ g, y& F% ?2 设置对应模式
/ U0 A8 `5 A! i2 |. z$ Y
GPIO的各种模式设置
, g: W( z  y. L6 a- v) M! x
3 r0 d  f5 F$ {* i2 D( V
4 _4 B: a: P) |% d. Q& Q1 K
3 i6 q, Q5 L, e: qGPIO output level   引脚电平设置   高/低
GPIO mode   GPIO模式     推挽输出/开漏输出
8 d2 p; _4 [- t0 c* A, j% I. Z0 @+ IGPIO Pull-up/Pull-dowm   上拉下拉电阻      上拉电阻/下拉电阻/无上拉或下拉
% }) r5 M$ l2 QMaxinum output speed   引脚速度设置   低速/中速/高速
User Label    用户标签   给引脚设置名称  如LED0
, c+ f9 C3 y: o; M
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
8 o' R0 B  Y* Y/ `8 X- b1 w
4 g% \" F1 w* \( i; t3 s# B1 j  \) `GPIO_EXIT的6种模式
2 |) ]5 l0 U. w+ z
4 z, c3 w3 s9 e0 {7 s4 b
5 A3 m7 p9 y4 I6 C% T) v4 H. `8 x
& W' c9 @' \# f- [7 L1 e& `9 X, z' p我们的按键选择下降沿触发

& d  e: H1 P: x1.4设置NVIC(嵌套向量中断控制器)
) j2 z) s9 W4 ]7 @( g. M


: U3 ?9 i3 X5 ~6 v* {! c7 I  e4 f1点击NVIC2 勾选EXIT Line
) w* n, s( k% S: t8 I2 interrupt 和 EXIT Line[15:12] interrupt 使能中断

1.5时钟源设置


6 y! d9 A4 a3 E" U
, X* I) P9 x6 K1选择外部时钟HSE 8MHz   
: A- F2 R& F6 M. T6 t; H- _# O# Y2PLL锁相环倍频9倍
3系统时钟来源选择为PLL
* P8 P( m. }3 Z4设置APB1分频器为 /2
2 X! U. J5 f* O3 w% o6 b: |+ [: g32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)》

1.6项目文件设置

0 `8 Z2 r1 ?4 Q( F
/ z1 ]: ?" |* `# Z, b, g2 `3 r6 T% r& u
1 设置项目名称
2 设置存储路径
3 选择所用IDE
- Q6 Q: {' G: [8 p
9 c# q- ~" w  X0 y
$ C0 a& t, u& K& M, a7 e
1.7创建工程文件
' ?9 s& m  G$ I1 c7 J
然后点击GENERATE CODE  创建工程
  l# O# H5 P; P/ g; i6 N
5 L  s/ S4 ?0 z
/ h* L* b) m" F2 N) K1 W5 n
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


- k+ [' k0 F- F2 S% v2 Q
. f! s* b3 A2 E: y& Z3 r6 c% A1 i我们看到他有一个HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler();函数
) O/ b. @2 \) L0 G
" i* c! M1 t3 S1 U% m5 BGo To Definition 查看一下函数代码
2 |0 z9 F: r* H  @3 m
  A; C9 {7 B( C9 @3 v& [/ U8 D& w

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，

配置下载工具
! r- t0 F) p& E- ?: `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
. ]3 |$ R! c' c. S1 _. E
$ P, V' Y, E1 |. M4 D+ g
' x$ s8 Q; ]5 A/ {; X
8 l  p+ M+ r/ {所有自己编写的代码请放在/* USER CODE BEGIN XXX */   /* USER CODE END XXX */之间

) _7 l+ |2 Z- |9 \, [: z$ B 这样我们修改工程的时候你自己写的代码就不会被删除

' j& _* w. N+ g
# v9 ~) V7 q2 i$ m( o# a: c. ?
4 \- Q4 I( H4 ?% \( m& o2 `5 Q1 aHAL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

首先打开stm32f4xx_hal_gpio.h  发现一共定义有8个函数

1 j% j1 O+ W5 N- o

1. void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);
   , J/ J) z, Z' H
2. void HAL_GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t GPIO_Pin);
   9 c* Q( D0 M8 t( A
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);
   2 q: s. d9 ^; r- }9 n# K4 }
5. void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
   ' {; A% q5 A- V/ x1 H
6. HAL_StatusTypeDef HAL_GPIO_LockPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
   7 t7 |0 V, E: z) d
7. void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin);
   ! L( S% P& d  u/ u5 w3 `3 v
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

功能： GPIO初始化
  ^+ m' k" e. b, c; [& t$ }
; G. p9 E; m" W! J/ p* f: _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
6 f4 ]( ~. H1 C8 U/ G. I8 J
实例：HAL_GPIO_Init(GPIOC, GPIO_PIN_4);
! `; c6 z& X0 G  I  k
. H& U$ w# q8 S

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
4 j5 Y& k% `5 g" C7 w
实例：HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_4);

9 F) t. r; ^. s4 X0 b8 `, F# y

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

5 K$ b; d2 R' v" _6 {/ K实例：HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_4,0);
* u: c+ S1 T) P) Z
3 \. b% ~9 C8 p7 r$ S$ h% E6 l

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   
4 z) t0 ?7 m9 L  G, q
实例：HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_4);    常用在LED上

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

复制代码

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。

' B9 ?7 v, E3 V( r2 J实例：HAL_GPIO_LockPin(GPIOC, GPIO_PIN_4);   

1. void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin);

复制代码

功能：  外部中断服务函数，清除中断标志位

实例：HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_4);   

/ }3 {" \4 K4 a! c3 f

1. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin);

复制代码

8 e' E* Q& D, X4 j. x" c0 V8 r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。
' |7 s/ _$ `% _. ?' i' v) H  C5 ?; J
! j# B+ M0 w* ?" `5 j实例：HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_PIN_4);   
& W+ @, M  E" A0 I/ O2 h0 H. m
2 s( k/ j* w0 v7 o/ H( H* k
' s. [/ r/ n, ZGPIO_InitTypeDef结构体定义

% k* d8 c1 T3 q4 S7 c

1. typedef struct
   
2. {
   . K6 K. v" I7 F% j1 A
3.   uint32_t Pin;       /*!<   选择引脚
   " O" P% b( A( H/ i$ C
4.                            */
   ; ?( I! T) P* B- Y' ]2 W( C
5. 
   / K5 b3 c6 k7 K& o0 A( i
6.   uint32_t Mode;      /*!< 设置引脚模式
   8 k2 I  i3 ^) m( r0 r
7.                             */
     N* r6 S3 F3 u5 U+ @
8. 
   4 O' k. u: [" x" ]- ?$ P
9.   uint32_t Pull;      /*!< 引脚是否上拉或下拉
   - A  y/ x( y+ R* H  `, A3 [1 L
10.                            */
    
11. 
    
12.   uint32_t Speed;     /*!< 设置引脚速度
    
13.                             */
    ( `6 v/ ?# [7 E8 x0 Q
14. } GPIO_InitTypeDef;

复制代码

* w+ w  N& x0 C  q# s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

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：

4 |9 Y1 W, U9 z! ]+ ]GPIOx_CRL：端口配置低寄存器（32位）
+ X! z3 x0 J6 K) a; ?GPIOx_CRH：端口配置高寄存器（32位）
( u% B( \  h0 D0 LGPIOx_IDR：端口输入寄存器（32位）
$ U, P9 x2 D9 A7 b: ~GPIOx_ODR：端口输出寄存器（32位）
GPIOx_BSRR：端口位设置/清除寄存器（32位）
GPIOx_BRR：端口位清除寄存器（16位）
! u% Q5 {. H) o! H; m5 k6 q5 v8 O9 @GPIOx_LCKR：端口配置锁存寄存器（32位）
# s! t1 T+ g6 s
  C1 S; \6 V/ v7 q0 E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》
# i# w( p, o5 k7 R7 L% j5 S& C
按键消抖：

1. /**
   1 l! Q* @, w$ l* P
2.   * 函数功能: 按键外部中断回调函数
   
3.   * 输入参数: GPIO_Pin：中断引脚
   
4.   * 返 回 值: 无
   
5.   * 说    明: 无
   
6.   */
   
7. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
   
8. {
   2 Z( H% o. @# U
9.   if(GPIO_Pin==KEY1_GPIO_PIN)
   
10.   {
    # @# L( C& N/ S4 Y( K+ l. t
11.     HAL_Delay(20);/* 延时一小段时间，消除抖动 */
    # x" E# {- _' ?& p; c, @. w
12.     if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO,KEY1_GPIO_PIN)==KEY1_DOWN_LEVEL)
    ! m" z8 h4 z( F0 y/ R0 D1 X2 r" ^" {
13.     {
    
14.       BEEP_TOGGLE;
    4 ~; R; j+ r: n
15.       LED1_ON;
    + h( g' }2 i5 M1 j/ \8 |
16.       LED2_ON;
    ' h9 T$ L8 z8 {0 Q
17.       LED3_ON;
    
18.     }
    * l, K, \+ \# [  r! I4 K7 i9 n
19.     __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(KEY1_GPIO_PIN);
    ; [) k% C% m8 r4 e9 M9 [. Y
20.   }
    
21.   else if(GPIO_Pin==KEY2_GPIO_PIN)
    
22.   {
    ( ?+ h/ w% w! J3 S, c  @
23.     HAL_Delay(20);/* 延时一小段时间，消除抖动 */
    / L5 J$ F9 G1 C& V3 C9 z* E
24.     if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO,KEY2_GPIO_PIN)==KEY2_DOWN_LEVEL)
    , w0 `2 M% R$ \/ x! [
25.     {
    
26.       BEEP_TOGGLE;
    
27.       LED1_OFF;
    
28.       LED2_OFF;
    
29.       LED3_OFF;
    
30.     }
    
31.     __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(KEY2_GPIO_PIN);
    * d7 O, V& I: j( L2 C; C
32.   }
    
33. }

复制代码

8 p3 d; o5 q# k