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【经验分享】STM32F103标准库开发:LED跑马灯实验

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STMCU小助手 发布时间:2022-5-2 09:43
一、硬件电路分析
! w! Q" h/ t, ]1 I" J7 U; q具体LED原理图如下图所示:+ s' B- O+ [% _0 x; n$ D: c) G
$ b' Y2 Y  d' J' E
9{LW2BMPQD}NQ$[X2]2Y3SX.png , c) M1 a$ X: [; Z9 I  m5 i4 N/ w
( E# E5 B; C1 m( }7 c, T! Q% i2 e( Q
由LED原理图可知:
; A5 y9 _9 G$ Y" x# I/ j& j& W当单片机的引脚,PB14和PB15输出低电平的时候,LED1和LED2 亮 。
  G+ R; Y& M' _5 p当单片机的引脚,PB14和PB15输出高电平的时候,LED1和LED2 灭。& u6 o' l1 ]% ]) C) I( H7 t! ^
- E* a' H+ z* @! G/ X; O: \* K
二、LED灯GPIO配置
: e) D' L7 N! L" R5 \  J1. GPIO初始化配置
( a$ T* Z3 z/ h4 U- i) q
(1)使能GPIO时钟1 Z/ I4 R; O  c: g6 g
APB2外设时钟启用和禁用函数$ X1 x: @* M+ o; v4 m1 R

1 N( G. N8 u6 V
  1. /**
    * r3 W5 {; d; w+ S/ y  L9 q4 E
  2.   *@功能:启用和禁用APB2外设时钟+ Y' ^' H- W' \2 n( X1 W; t7 f4 `
  3.   *@参数1:指定外围设备% n; N( T0 @- z: m7 ~, v
  4.   *@参数2:指定外围设备状态
    % C  I" B! w. m1 e/ b# ^
  5.   *@返回值:无
    ( k: F7 p, s/ j" ^+ a
  6.   *// n5 H0 u4 K( ~5 t
  7. void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);
复制代码
# U( w" K. Y, I0 I2 @
APB2外设如下:- ]7 @1 L. f: K; @; @) p2 I: [
* [& {8 \$ J4 Y0 V
  1. #define RCC_APB2Periph_AFIO              ((uint32_t)0x00000001)
    / A  K9 w% e2 J; k
  2. #define RCC_APB2Periph_GPIOA             ((uint32_t)0x00000004)
    ( ]6 i' O- A& y! ]. x# i
  3. #define RCC_APB2Periph_GPIOB             ((uint32_t)0x00000008)
    8 s# _: r) y# B) z2 g# C. C
  4. #define RCC_APB2Periph_GPIOC             ((uint32_t)0x00000010)" `6 A7 v) C! a2 F; v# O
  5. #define RCC_APB2Periph_GPIOD             ((uint32_t)0x00000020)
    + T$ Z3 b, G" W! u$ S2 v# b
  6. #define RCC_APB2Periph_GPIOE             ((uint32_t)0x00000040)
    4 N7 V% I6 p2 R9 t' h* R
  7. #define RCC_APB2Periph_GPIOF             ((uint32_t)0x00000080)- \( n; C% O1 J1 g& z7 @( k
  8. #define RCC_APB2Periph_GPIOG             ((uint32_t)0x00000100)# ]. x3 X/ r9 ~* l. b3 v
  9. #define RCC_APB2Periph_ADC1              ((uint32_t)0x00000200)
    3 K5 V/ ^( s2 ]/ v
  10. #define RCC_APB2Periph_ADC2              ((uint32_t)0x00000400)/ @  `3 k# V4 ^5 p
  11. #define RCC_APB2Periph_TIM1              ((uint32_t)0x00000800)) K; w. Z7 J" e- ?% V" c
  12. #define RCC_APB2Periph_SPI1              ((uint32_t)0x00001000)+ X' ]3 t5 m: M* r! R# L- U- o9 b
  13. #define RCC_APB2Periph_TIM8              ((uint32_t)0x00002000)
    9 D2 }, R& V& R& T& z
  14. #define RCC_APB2Periph_USART1            ((uint32_t)0x00004000)- x$ v0 U! [: q( ?6 m6 W
  15. #define RCC_APB2Periph_ADC3              ((uint32_t)0x00008000)
    " F" z. i( z% C2 |+ Y
  16. #define RCC_APB2Periph_TIM15             ((uint32_t)0x00010000). Q% d2 ^+ A5 v  V) k
  17. #define RCC_APB2Periph_TIM16             ((uint32_t)0x00020000)7 f3 Q$ Z- H3 [( O
  18. #define RCC_APB2Periph_TIM17             ((uint32_t)0x00040000)* j5 u: X  Q( f& s# R$ T' s
  19. #define RCC_APB2Periph_TIM9              ((uint32_t)0x00080000)
    6 m5 O) l  v* _/ H5 j/ N, E
  20. #define RCC_APB2Periph_TIM10             ((uint32_t)0x00100000)& L( F. N! L3 Q/ [0 f8 r, ^) \
  21. #define RCC_APB2Periph_TIM11             ((uint32_t)0x00200000)
复制代码
1 u+ [& L: q: R& Q/ K
本次配置如下:
  1. RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // 使能PB端口时钟
复制代码
( i. _0 g& F( ?- a6 p2 {
(2)GPIO初始化配置信息
- h: B, S) `9 y3 `" u工作模式可以参考:STM32F103:GPIO八种工作原理详解- N$ @" m" Y+ ~. D2 C# M9 e. f
, z- R* y8 u- s7 e5 h
GPIO初始化函数如下
  1. /**
    2 |8 ]5 t- s( m& F' w
  2.   *@功能:初始化GPIO外设
    / n7 u, |4 ?6 p
  3.   *@参数1:指定GPIO外设(GPIOA~GPIOG)
    / ~1 t! m- W3 n  c
  4.   *@参数2:指定GPIO外设的配置信息
    ( _, v" Y7 F0 V$ r/ u6 b/ I
  5.   *@返回值:无- C' Z2 T: s5 A+ Y& H' `. ~
  6.   */
    3 \! q( B% \: a! z, U! B, T
  7. void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);
复制代码

) S7 l7 _7 M4 P' s. ?5 v4 v+ S9 p1 oGPIO_InitTypeDef----GPIO初始化配置信息:
; y7 u$ w3 Y7 ]! v, o4 C/ h' S6 Z8 h0 V6 `& h
  1. typedef struct
    , [8 K& z% b( }
  2. {
    ) `* {3 Y, O, k( W( e4 l! w
  3.           uint16_t GPIO_Pin;             //指定要配置的GPIO引脚
    . a5 L( R8 J6 L2 K
  4.           GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;  //指定所选引脚的速度. R( D5 {8 d) Z: N- @" a
  5.           GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;    //指定所选引脚的工作模式6 x% F1 f6 C4 l3 M4 d% e- ~9 }
  6. # l9 f" b# b! p: K; N& X7 U3 a
  7. }GPIO_InitTypeDef;
复制代码
8 Z, w8 U0 }5 m! j$ i  T* O& I3 w
GPIO_Pin----指定要配置的GPIO引脚:
& K) {9 P. d% _" a+ e& D1 P6 Y' N" L. O' [
  1. #define GPIO_Pin_0                 ((uint16_t)0x0001)  /*!< Pin 0 selected */+ y7 b, G( I: g( C
  2. #define GPIO_Pin_1                 ((uint16_t)0x0002)  /*!< Pin 1 selected */' c9 g7 P9 E: y/ N
  3. #define GPIO_Pin_2                 ((uint16_t)0x0004)  /*!< Pin 2 selected */
    4 O+ o$ n6 l6 B2 n7 ?! e8 F2 r
  4. #define GPIO_Pin_3                 ((uint16_t)0x0008)  /*!< Pin 3 selected */9 H1 W- Q: _: D. @" F5 p0 O6 u
  5. #define GPIO_Pin_4                 ((uint16_t)0x0010)  /*!< Pin 4 selected */" r2 h9 K1 ?- H4 d$ G7 x) B9 O
  6. #define GPIO_Pin_5                 ((uint16_t)0x0020)  /*!< Pin 5 selected */4 b. h; l& q& \7 m
  7. #define GPIO_Pin_6                 ((uint16_t)0x0040)  /*!< Pin 6 selected */' D0 @' U: U, e- @. l* Y
  8. #define GPIO_Pin_7                 ((uint16_t)0x0080)  /*!< Pin 7 selected */
    ( p  k6 ]) o- k% K8 x
  9. #define GPIO_Pin_8                 ((uint16_t)0x0100)  /*!< Pin 8 selected */
    % w% y) j; u/ A! s5 F! F
  10. #define GPIO_Pin_9                 ((uint16_t)0x0200)  /*!< Pin 9 selected */
    . B' C9 R$ [9 O
  11. #define GPIO_Pin_10                ((uint16_t)0x0400)  /*!< Pin 10 selected */
    3 ^- p$ s: H# R' c; G6 }1 N3 `
  12. #define GPIO_Pin_11                ((uint16_t)0x0800)  /*!< Pin 11 selected */! ^% W" A7 w3 `
  13. #define GPIO_Pin_12                ((uint16_t)0x1000)  /*!< Pin 12 selected */% L* K/ G, }& W% U  {
  14. #define GPIO_Pin_13                ((uint16_t)0x2000)  /*!< Pin 13 selected */
    6 b7 |& t2 Y: M. b% g1 ^
  15. #define GPIO_Pin_14                ((uint16_t)0x4000)  /*!< Pin 14 selected */
    % X7 ~; z! F! M! b7 k# B3 U- ?
  16. #define GPIO_Pin_15                ((uint16_t)0x8000)  /*!< Pin 15 selected */, }9 B2 q1 m5 h: r
  17. #define GPIO_Pin_All               ((uint16_t)0xFFFF)  /*!< All pins selected */
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3 `9 C0 X- t( t5 E% o* \
GPIO_Speed----指定所选引脚的速度:
( Y0 R( V: o/ g) b6 c# b9 U. a; R& I* L
  1. typedef enum& @1 h) u* t% V$ L2 [( J
  2. { # j! C& }# B+ T8 v/ Q
  3.           GPIO_Speed_10MHz = 1,4 @1 w! y7 m( r5 \8 y
  4.           GPIO_Speed_2MHz, 4 K8 ]0 \# ^5 D1 y; [. _6 A
  5.           GPIO_Speed_50MHz! ^( l- ~, Q$ L% f1 M

  6. ; s8 y3 v! A8 G' [
  7. }GPIOSpeed_TypeDef;
复制代码

# b5 y% s  E+ `0 _% ]GPIO_Mode----指定所选引脚的工作模式:' ^  ?4 y' x; q0 _! i
" a) G: z2 H# Y  D) ]
  1. typedef enum% N8 c/ l" I. Z! E
  2. {
    1 @8 Y1 b. q" k! Z/ h% D
  3.         GPIO_Mode_AIN = 0x0,                        //模拟输入模式
    5 s) |8 k5 p5 S* o
  4.           GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,        //浮空输入模式7 K3 T1 C0 ~9 V0 V  w" m% U  e+ Y( z
  5.           GPIO_Mode_IPD = 0x28,                        //下拉输入模式3 L0 D- c6 @) S% ]
  6.           GPIO_Mode_IPU = 0x48,                        //上拉输入模式
    6 ~9 b4 |/ V* V& E& a- J! |
  7.           GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,                //开漏输出模式, F& T7 ?& _2 |( H. X. [1 z: i% Y
  8.           GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,                //推挽输出模式
    # {5 d4 k# v# }0 V, \
  9.           GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,                        //复用开漏输出模式
    8 r/ o, ^8 S7 ]1 M7 b. u+ }
  10.           GPIO_Mode_AF_PP = 0x18                        //复用推挽输出模式) q0 Y( a+ |1 a+ D0 a! _
  11.          
    ( K  Z. u0 _6 T' |) N
  12. }GPIOMode_TypeDef;& s1 ^& t, B- J7 |$ P7 W. n9 r
复制代码

' j2 ^+ u4 ~; Y4 H本次配置如下:7 E. C' V- R  `3 R- x. D- g

  p+ e! u2 |+ Z) K
  1.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    * @# x4 l4 n9 o3 R
  2.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;        // PB14,PB15) }) h2 H. Q8 m  S+ }
  3.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;        //推挽输出模式: c- L, _  N  c! H+ U" R7 l
  4.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                //50mHz速度2 q' e8 e6 Q' ^" t( F  _
  5.         1 D$ s! E' ]( B( N" ?
  6.   GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  //初始化PB端口
复制代码

3 F( m7 Q7 u* ]2. GPIO控制配置
( V. \& o, V% W4 B" T7 _' lGPIO引脚置高函数

3 V0 ?! X1 `( D- T) C! V2 r, k& T+ D8 h+ x
  1. /**
    3 _# s" k  w( ~
  2.   *@功能:GPIO引脚置高* S; @& D8 u. ]  w" s
  3.   *@参数1:指定GPIO外设2 |4 @6 J! e% m0 e4 s* r1 H& n
  4.   *@参数2:指定GPIO外设的引脚端口号, t0 g$ g& P$ u
  5.   *@返回值:无
    % I' T6 h6 g$ a% }2 m8 f+ D- A
  6.   *// {0 M9 l! t7 M. }6 C* a1 Q) H8 D
  7. void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
复制代码
/ C+ h) M5 E7 y! r* g& l5 z  x0 p+ ]( @
GPIO引脚置低函数
4 L, D; ~/ f6 ^( j  J) g; z# P+ Y& |4 q" H6 l, g) S
  1. /**
    # f* Y9 X7 F% ]8 B/ [5 A2 K
  2.   *@功能:GPIO引脚置低1 q/ _0 U* d  s- R( [
  3.   *@参数1:指定GPIO外设% I  F, h( D2 B) M' f
  4.   *@参数2:指定GPIO外设的引脚端口号
    / y: s7 C5 k) k; `  n1 y3 g
  5.   *@返回值:无
    " r! Z9 Q7 u  q( R
  6.   */
    ) V7 N9 W& u' s# ~# b
  7. void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
复制代码
& N/ c' G- z' t; r/ S
本次配置如下:3 r( e6 ]8 A$ ~: Z' _% y

+ ^; r: P2 \8 B% j! i% b
  1. GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14);        //PB14置高
    / y5 P4 R5 M3 o. Y. N
  2. GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14);        //PB14置低
复制代码

, B. W0 T! c) P1 n2 l, F0 I3. 具体程序: C% O$ n" D6 a5 y& d3 q
LED.c文件- ~# r% ]0 U; I( E
5 u; t* j4 s. U& A( r( W% {
  1. #include "led.h"% ^2 ~1 `( s. h, W1 G% F$ w

  2. 2 g7 C5 [. \+ P/ p
  3. /***************  配置LED用到的I/O口 *******************/' l7 y/ d* d& T, Y
  4. void LED_GPIO_Config(void)        
    3 K9 m/ c5 n. |5 m
  5. {
    & u- a  \+ x2 n
  6.   RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // 使能PB端口时钟 ; S# ^8 Q( |0 S& o
  7.         $ d; N# M( T( w! B; t: _' t
  8.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    ) ^$ ~& k$ N# y9 s
  9.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;        // PB14,PB15
    " e: @; V" b; m
  10.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;        //推挽输出模式
    2 {5 Z+ W5 Z( d, l+ O5 E: ^, S
  11.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                //50mHz速度: ?0 l( j) S" L2 o0 ^5 t
  12.         , `& p, y) E4 V. m
  13.   GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  //初始化PB端口# ~5 @+ q+ `" I6 m7 r0 x
  14. }
复制代码

" b5 I  k& i$ P+ v. q4 ILED.h文件
4 ~' X& r$ M/ G! m- v1 y
, y3 K8 [4 B3 L' d# p2 H9 T3 x
  1. #ifndef __LED_H/ F8 A  |/ |1 q5 N7 U
  2. #define        __LED_H    M3 |2 }+ K: ^& V! P  ?5 ~

  3. ( W5 ]3 X, f2 N6 `0 o" t8 f
  4. #include "stm32f10x.h"' G( |  L$ u+ x1 g( p- A# v

  5. ) g! K3 o; w6 M+ }1 V
  6. #define LED1(a)                if (a)        \# H6 Z) K4 h0 W" C$ j
  7.                                         GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14);\
    5 R, O- b$ j2 u
  8.                                         else        \
    1 u* M$ r$ H- `) w" o
  9.                                         GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14)# `$ _% _. o7 b* E: ^8 a
  10.                                                                         
    % G8 \& @9 E# ^1 K, i8 k4 [* {
  11. #define LED2(a)                if (a)        \
    ; e/ w7 K1 Y$ I  p  w
  12.                                         GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_15);\- q) C- J6 v# B1 r( c0 K
  13.                                         else        \
    # T1 j' {; q; E: N. @, B6 r
  14.                                         GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_15)                                
    : I6 R% E& x' S, R* z

  15. % K. u! G& \& k. D- s: ^/ ^
  16. void LED_GPIO_Config(void);        //LED初始化配置
    6 Z7 y3 l" y" i: z, K
  17. 2 y& ~- |$ q( X  D2 d
  18. #endif
    * f$ ]6 p6 E* X' R! ~  Y
复制代码
1 E$ G! q2 \- [0 V0 b0 ]8 ~( V
三、LED跑马灯
, W, H- q" Y. r% L4 V, i# N1. 延时函数, i  x" ^0 H! [

/ L/ Y. O: r4 b, G& w. B( j4 v7 |8 D) F/ c3 b0 [7 n
2. LED跑马灯实现" w, u3 Y8 [! R# F' Q$ I" Z4 `2 b( W
  1. #include <stdio.h>
    & s- u3 z+ B( k" Q3 m
  2. #include "led.h"& y+ ]7 L5 i& O5 P$ L
  3. #include "delay.h"- }5 z3 B- L/ f/ h  M0 j6 E1 `" C2 f
  4. # d, A. [5 l( x6 i+ y' y
  5. int main (void)
    ; `7 ], M; M# h- C% H9 X; {
  6. {
    1 z) F. w9 N- B$ M% }) C
  7.         SystemCoreClockUpdate();         //设置系统时钟为72M
    5 @4 P+ y7 U# h. n9 s8 P2 ^
  8.         LED_GPIO_Config();                        //LED初始化配置5 _# z& @+ T9 \; ]$ v# f6 s( F

  9. , J0 Y2 K9 D# K! y9 Q
  10.         while(1)# }8 I9 ~! {3 M+ p
  11.         {
    . G7 K1 \. ]* q/ A
  12.                 LED1(1);                        //LED1亮) m: q; S% w9 p* U, z: F
  13.                 LED2(0);                        //LED2灭8 N! V; S) s+ v! P: {) ^9 T) @3 y5 y
  14.                 delay_ms(200);                //延时200ms& t/ e% P) E7 w& m& x1 d" P
  15.                 LED1(0);                        //LED1灭
    : P8 v  M( ^2 d4 U4 m
  16.                 LED2(1);                        //LED2亮1 J) U9 E0 K$ l/ x& N
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