1 概述
1.1 资源概述
开发板：正点原子STM32F103 Nano开发板
9 l; T$ [2 q! d5 dCUBEMX版本：1.3.0
- e5 _  t  D* ?1 P5 a: `5 _" |MDK版本：5.23
主控芯片型号：STM32F103RBT6
" ^6 O8 P/ k" D1 t1 _  b; v# c+ }  k
# m7 s. Q0 g$ \+ ~/ G5 m" s2 T! r
1 w# c/ Z1 A. N/ f( u  x
1.2 代码移植
! ]8 q; h6 {+ c# {8 d3 ]8 J移植armfly安富莱的代码，代码名称为《V4-001_不一样的流水灯（软件定时器、状态机）（V1.0）》，开发板的主控芯片为STM32F103ZE，均属于M3内核芯片，但是ZE的外设资源多很多，总共144个引脚。但是很可惜，他们的开发板基本没有视频教程，不太方便新人学习。但是代码写的是真的好。非常规范和工整。选择这个程序进行移植时由于都是103芯片，时钟相同，外部晶振也是相同的。程序也相对比较简单。

4 ^* p/ w) e, l: d

1.3 实现功能
这个流水灯程序实现功能如下：
（1）上电时，LED1点亮，闪烁3次，闪烁频率为精确的1Hz。 — 状态0 （持续3秒）。
（2）依次点亮4个LED中的一个, 实现流水灯的效果。— 状态1 （持续5秒）。
（3）依次熄灭4个LED中的一个，实现第2种流水灯效果。 — 状态2 （持续5秒）。
4 \6 Q# k, {  F9 I: U. F" b1 x: z（4）（状态0）–>（状态1）–>（状态2 ））–>（状态1）–>（状态2 ）…
这个例子应用1个systick中断实现几个软件定时器，用来控制LED指示灯的闪烁时间。主程序采用了状态机编程方法。

+ z4 L6 V& k/ ]/ t2 软件实现
2.1工程修改
7 ~8 t' f) d$ u. _, t1 R1，修改.s启动文件为startup_stm32f10x_md.s。



, x* o5 G: Z) x2 G" C& }) p+ U2，修改器件为STM32F103RB。
% Q& k. J! g6 D: F& u3 H
# h8 Q8 F1 N# B# o- ?5 B' ~/ V
3，确认内存容量，当从大容量芯片变更为小容量芯片时，如果程序很大，则需要精简程序。
$ g# ?) f( ^( w0 p

: X, n6 f- ?4 k8 d( S
4，修改Define，这里为MD，而不是HD，这里时全局宏定义。
3 E! n0 n# I& y3 B7 o  _- Q, t( F
- c9 c3 j: y" x5 B
/ j) G  V! A* H: i4 g, p  |
9 `: B& ^: x5 O; Q% k/ s- Y8 Z4 f2 a% N5，修改下载器类型，这里选择STLINK
0 T' q& a! X+ s- ^% z
9 E! w. R/ Q  O

6，进入下载器设置，确认是否是中等容量flash

% Q' [' @* O3 _

7 b) F7 K" `2 {1 D7，修改代码外设，不仅仅时GPIO，还有定时器，通讯等，都要改为和目标板对应。如果时跨平台还要修改时钟等。安富莱对应LED灯部分原理图。


1 R, [8 O( s9 q' y" X4 ?, x. N
安富莱对应程序代码，安富莱将硬件驱动整合成bsp文件，并在bsp文件下细分硬件分支。

$ x' J, L! N9 e; Y6 g
- g7 z' @2 U- q
) l/ ]  V( e( C7 j按照Nano开发板，改为如下
6 k9 l6 k4 ?0 {2 X, H: r


: W9 D3 k' L1 L# K$ `" i; L# f1 ]$ e8，删除多余外设资源。STM32F103RB只有四个定时器，没有TIM５，删除。

  j9 s5 Q" y" v' `9 w" }

) P% Q0 N, O# y) i  H$ }- b9 v- r9，编译下载,建议改代码时,改一块编译一次,否则错误太多不好查找原因更改。
% e; e) h: k* H' I8 m

$ Y/ X( D8 L% F2 p7 I
2.2 main函数代码
代码非常规整，注释也很到位，非常值得我们学习。在后续研究中，我依据相关的状态机知识，重新改写了状态机部分的函数，定了了状态和事件两个枚举变量，并定义了对应的二维数组，使事件和状态对应起来。另外原来的代码，使用BEEP作为错误处理函数，但是在初始化中并未对BEEP进行声明，因此增加了BEEP的相关初始化，并在第一个状态中，将BEEP的状态与LED1的状态保持相同，实现相同的翻转功能。状态机的状态切换有点类似于RTOS系统中的任务切换，在此代码中，也采用了类似RTOS的时间片的概念，当事件到达时，退出当前的状态，切换到下一个状态。
& r& d" l7 f$ n5 W0 [% `6 N

1. #include "bsp.h"                                /* 底层硬件驱动 */
   + e+ c7 h7 [" `* r
2. 
   
3. /* 定义例程名和例程发布日期 */
   
4. #define EXAMPLE_NAME        "V4-001_不一样的跑马灯（软件定时器、状态机）"
   : R0 N, N, c, `# m# S0 f% r
5. #define EXAMPLE_DATE        "2015-08-30"
   
6. #define DEMO_VER                "1.0"
   
7. 
   / [- @2 S' I  R! x* v
8. static void status_0(void);
   9 T5 a; x0 K' \! Y( z
9. static void status_1(void);
   
10. static void status_2(void);
    
11. 
    * U1 p' H$ z2 i9 n
12. #define MAX_STATUS 3
    
13. #define MAX_EVENT 3
    
14. 
    9 O$ T  d' S1 f/ n% e/ h6 W5 r% _
15. enum status_led//定义状态
    
16. {
    , m: J# g. J! d2 q- I0 N
17. status0 = 0,
    ) k; L! _& e- Q# ^! e: ?8 }
18. status1,
    & E+ t% p! |9 a% _6 F
19. status2
    1 A( X1 B% i0 m( [( `2 B
20. };
    
21. 
    ' n' v8 ]% O4 O) }! S% k
22. enum event_led//定义事件
    
23. {
    1 c  Y+ _; b3 t0 r
24. switch0 = 0,
      [# z# Q! r7 R! J) I/ S/ p2 a
25. switch1,
    
26. switch2
    
27. };
    
28. 
    1 f) R7 j: I2 |2 H) E# N
29. int led_flow[MAX_STATUS][MAX_EVENT] =   //状态机的二维数组，当前事件+触发事件=下一个状态
    
30. {
    
31. [status0][switch0] = status1,
    
32. [status1][switch1] = status2,
    ! F' B) [& F; u4 t9 W. k& x
33. [status2][switch2] = status1,
    
34. };
    2 A' M. }4 k2 ~2 I+ X; p5 D( @. a
35. 
    
36. int led_next_status(int status,int switchled)  //转态转移函数
    
37. {
    
38. return led_flow[status][switchled];
    
39. }
    
40. 
    
41. int main(void)
    
42. {
    
43.         
    
44.         int next_status = status0; //初始 状态
    , b2 ^5 |. f5 z- c  h/ [
45.         int event = switch0;        /* 初始事件 */        
    % {9 L6 f; M7 U
46. 
    
47.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    
48.         
    ; H) p6 J0 I. `/ E
49.         /* 状态机大循环 */
    * a9 n: V) R  d. [
50.         while (1)
    + P) b, v& _: B' @
51.         {
    & k5 V, F' C, O
52.                 switch (next_status)
    2 c8 ?  N; C- M6 Y
53.                 {
    ; M" p1 W( g' T& [* W- m
54.                         case status0:                        /* 上电执行一次。LED1闪烁3次，每次间隔1秒。3次后状态机返回。*/
    
55.                                 status_0();        
    
56.                                 event = switch0;        /* 触发新的事件0 */
    
57.                                 break;
    7 t/ J. _0 S$ m, G
58.                         
    
59.                         case status1:                        /* LED1 - LED8 依次流水显示。每次点亮1个LED。状态持续5秒后返回。 */
    , }2 [, |/ l) p. d' M
60.                                 status_1();               
    
61.                                 event = switch1;        /* 触发新的事件1 */
    
62.                                 break;
    ! Z0 |9 n+ m' D% @0 }! o' W
63.                         
    
64.                         case status2:
    ! M" T" D' w8 ^- X+ R+ J, C' c+ H
65.                                 status_2();        /* LED1 - LED8 依次流水显示。每次点亮3个LED, 熄灭1个。状态持续5秒后返回。*/
    
66.                                 event = switch2;        /* 触发新的事件2 */
    
67.                                 break;
      Q) v: H) R0 H& ]
68.                 }        
    
69.                 next_status = led_next_status(next_status,event);//状态转移
    ! F2 T  {5 a' ]% \5 T8 _# t
70.         }
    $ ]$ K3 P' y6 Q
71. }
    
72. 
    2 n; v9 R6 S) q' ]" S& q, i
73. /*
    
74. *********************************************************************************************************
    " d; O+ }8 {, w& B3 P6 o. k
75. *        函 数 名: status_0
    . n# X* D+ ^4 b4 m
76. *        功能说明: 状态0  上电执行一次。LED1闪烁3次，每次间隔1秒。3次后状态机返回。
      h" |, P; V; W
77. *        形    参：无
    5 S- `+ H( y' x4 l! H% f
78. *        返 回 值: 无
    
79. *********************************************************************************************************
    , t# m1 @% V! o; H, F8 h
80. */
    
81. static void status_0(void)
    
82. {
    
83.         /* 关闭LED */
    
84.         bsp_LedOff(1);
    
85.         bsp_LedOff(2);
    ! C  q% d0 B4 O( |' [
86.         bsp_LedOff(3);
    
87.         bsp_LedOff(4);
    
88.         bsp_LedOff(5);
    3 j* Y6 N+ A. g! b
89.         bsp_LedOff(6);
    ' I; C4 m7 @. O$ ^# W
90.         bsp_LedOff(7);
    
91.         bsp_LedOff(8);        
    ( W) A0 Z# `- P
92.         /* 点亮 LED1 */
    & K+ n7 {$ j  G/ y4 j/ M2 P
93.         bsp_LedOn(1);
    
94.         bsp_BeepOn();
    
95.         
    
96.         bsp_StartTimer(0, 3000);                /* 定时器0是3000ms 单次定时器 */               
    
97.         bsp_StartAutoTimer(1, 500);                /* 定时器1是500ms 自动重装定时器, 控制LED1按1Hz频率翻转闪烁 */
    9 ]4 }( P. t# U9 N
98.         while (1)
    
99.         {                        
    
100.                 bsp_Idle();                /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
     
101.                
     
102.                 /* 这个地方可以插入其他任务 */               
     " B, g8 i8 X1 E1 l8 I3 I' w' p/ i
103.                
     ' O' e; w. |3 D. o2 R
104.                 /* bsp_CheckTimer()检查定时器1时间是否到。函数形参表示软件定时器的ID, 值域0 - 3 */
     
105.                 if (bsp_CheckTimer(1))               
     
106.                 {
     
107.                         bsp_LedToggle(1);                /* 间隔500ms 翻转一次 LED1 */
     3 s' f) _0 m& g0 t" j' U/ b
108.                         bsp_BeepToggle();                /* 间隔500ms 响一次BEEP */        
     & H) _6 O+ l) P6 L
109.                 }
     1 ^# B- n: w% q2 x
110.                
     
111.                 /* 检查定时器0时间是否到 */
     . N7 n1 [$ m$ V4 K9 w/ e
112.                 if (bsp_CheckTimer(0))
     
113.                 {
     
114.                         /* 3秒定时到后退出本状态 */
     
115.                         break;
     ; a- e, K. C$ I1 c+ O& A- F3 x
116.                 }
     " U6 A# ^( o+ S, f
117.         }
     
118.         
     
119.         /* 任务结束时，应该关闭定时器，因为他们会占用后台的资源 */
     
120.         //bsp_StopTimer(0);         单次定时器如果超时到过一次后，可以不必关闭
     . Y" T; e7 A" S9 a+ f( }
121.         bsp_StopTimer(1);
     
122. }
     ' h+ q, |; }! R8 Z
123. 
     8 H% f* A+ f( H6 }! v2 Z
124. /*
     1 S8 g" h1 Y6 T' `; D
125. *********************************************************************************************************
     ; I. l5 H0 T. {) a. G; T# B
126. *        函 数 名: status_1
     
127. *        功能说明: 状态1。 LED1 - LED4 依次流水显示。每次点亮1个LED。状态持续5秒后返回。
     
128. *        形    参：无
     
129. *        返 回 值: 无
       T( v; C* L5 b! R& P
130. *********************************************************************************************************
     4 w% I0 a6 z6 Y1 b, j; i) u/ c  Q3 m
131. */
     0 U, _1 z+ g+ o" y9 Y4 T
132. static void status_1(void)
     
133. {
     ; ^- v% x8 H1 K
134.         uint8_t led_no = 1;                /* LED指示灯序号 1-4 */
     ; g' U" g2 V/ r5 s
135.         
     5 O4 K8 w6 q0 \% m6 W
136.         bsp_StartTimer(0, 5000);                /* 定时器0是5000ms 单次定时器 */
     
137.         bsp_StartAutoTimer(1, 200);                /* 定时器1是500ms 自动重装定时器, 控制LED1按1Hz频率翻转闪烁 */
     3 B8 H; U( a: A1 @6 U
138.         bsp_LedOn(1);
     
139.         led_no = 1;
     0 }# c) s7 r. C
140.         while (1)
     
141.         {                        
     : {4 }4 A$ i4 y: R- J2 k
142.                 bsp_Idle();                /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
     & p2 T4 I# r. k
143.                
     
144.                 /* 这个地方可以插入其他任务 */               
     % U; a& ^0 H3 t( |
145.                
     
146.                 /* 检查定时器0时间是否到 */
     ! H, w/ Y& X) b2 f; F
147.                 if (bsp_CheckTimer(0))
     / @1 R" n% e2 I. L  O
148.                 {
     
149.                         break;
     
150.                 }
     & r) f. J1 t; c; c1 _
151. 
     
152.                 if (bsp_CheckTimer(1))                /* 检查自动定时器2，间隔200ms翻转一次LED1 */
     $ q/ k+ q0 [: l; _( i# ^" D/ M* p
153.                 {
     
154.                         /* 先关闭所有的LED，然后在打开其中一个 */
     
155.                         bsp_LedOff(1);
     
156.                         bsp_LedOff(2);
     & R! @7 f% D# z, T  N& x7 d  I
157.                         bsp_LedOff(3);
     8 f+ Y, Z$ Z, d2 U
158.                         bsp_LedOff(4);
     4 b$ b" R7 m$ Z2 O
159.                         bsp_LedOff(5);
     
160.                         bsp_LedOff(6);
     
161.                         bsp_LedOff(7);
     $ r+ d3 X* z9 O6 H- \8 c- s# ^1 f
162.                         bsp_LedOff(8);
     5 O" N1 z% U; h: d: m+ s
163.                         bsp_BeepOff();                        
     . i( y/ I5 A" {% O; d; s
164.                         if (++led_no == 9)
     
165.                         {
     6 o; U# {3 ?$ G  i; ~" ~3 r' w$ H
166.                                 led_no = 1;
     
167.                         }
     
168. 
     
169.                         bsp_LedOn(led_no);        /* 点亮其中一个LED */        
     
170.                 }               
     ' |# v/ _6 Q: k! D
171.         }
     ) |+ a- G1 x4 A2 C* m4 _, M
172.         
     * r- X2 \8 G- `/ C: i: A
173.         /* 任务结束时，应该关闭定时器，因为他们会占用后台的资源 */
     
174.         //bsp_StopTimer(0);         单次定时器如果超时到过一次后，可以不必关闭
     
175.         bsp_StopTimer(1);
     
176. }
     
177. 
     7 ?  f/ d+ s& K$ I( B# j* R# W
178. /*
     
179. *********************************************************************************************************
     
180. *        函 数 名: status_2
     7 V9 M' C1 s3 q3 X# D8 T
181. *        功能说明: 状态2.  LED1 - LED4 依次流水显示。每次点亮3个LED, 熄灭1个。状态持续5秒后返回。
     
182. *        形    参：无
     
183. *        返 回 值: 无
     6 N5 o3 p1 c7 s& A7 A. w* m
184. *********************************************************************************************************
     
185. */
     
186. static void status_2(void)
     
187. {
     
188.         uint8_t led_no = 1;                /* LED指示灯序号 1-4 */
     
189.         
     2 M( F. `% c9 f9 S6 b% C8 T. T) W
190.         bsp_StartTimer(0, 5000);                /* 定时器0是5000ms 单次定时器 */
     
191.         bsp_StartAutoTimer(1, 200);                /* 定时器1是500ms 自动重装定时器, 控制LED1按1Hz频率翻转闪烁 */
     
192.         bsp_LedOn(1);
     
193.         led_no = 1;
     
194.         while (1)
     ; b8 _% R  }3 H
195.         {                        
     : B3 }, i3 z8 [1 O, N
196.                 bsp_Idle();                /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
     ) C* ?! I# B. _1 [
197.                
     5 a9 y# R* ^5 K7 ?# O( j* r
198.                 /* 这个地方可以插入其他任务 */               
     4 c- v1 q. z. o8 d
199.                
     
200.                 /* 检查定时器0时间是否到 */
     6 P2 S1 d' J' a) I
201.                 if (bsp_CheckTimer(0))
     2 Y; {- n' M9 s: u7 d+ {# m
202.                 {
     
203.                         break;
     & {/ b# m9 \" m
204.                 }
     
205. 
     
206.                 if (bsp_CheckTimer(1))                /* 检查自动定时器2，间隔200ms翻转一次LED1 */
     
207.                 {
     % U! P% y- r' B$ |# {
208.                         /* 先打开所有的LED，然后在关闭其中一个 */
     , K% Z, Z1 L# {( M
209.                         bsp_LedOn(1);
     
210.                         bsp_LedOn(2);
     - I$ }% t0 N; f+ p/ {% Q
211.                         bsp_LedOn(3);
     
212.                         bsp_LedOn(4);               
     
213.                         bsp_LedOn(5);
     
214.                         bsp_LedOn(6);
     
215.                         bsp_LedOn(7);
     
216.                         bsp_LedOn(8);               
     
217.                         bsp_BeepOff();                        
     ; X; a+ h& k8 [1 D. N4 @
218.                         if (++led_no == 9)
     
219.                         {
     ( Z- ~8 L6 l7 C. b* w  |+ C
220.                                 led_no = 1;
     / z+ [1 g5 @% h2 L( i5 _) ~
221.                         }
     
222. 
     
223.                         bsp_LedOff(led_no);        /* 点亮其中一个LED */                        
     
224.                 }               
     
225.         }
     6 \, Y6 N; c, w2 E% M6 s, X
226.         
     - o  Z$ o; N' `, s
227.         /* 任务结束时，应该关闭定时器，因为他们会占用后台的资源 */
     ; ?. ], \5 }- S! c, z( J- x% e
228.         //bsp_StopTimer(0);         单次定时器如果超时过一次后，可以不必执行stop函数
     % s8 l) U; r5 g5 j6 z7 ^( {
229.         bsp_StopTimer(1);
     4 ^4 P+ f% `8 K1 _* @9 i) ]3 R- h0 G1 m
230. }

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3 实验结果
下载完程序之后，复位运行程序。观察开发板上的LED1-LED4 指示灯的状态。与设计预期一致。后续增加8个灯后，实现了8个灯的流水灯。
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