1 概述
1.1 资源概述
开发板：正点原子STM32F103 Nano开发板
7 T1 _* i# U3 g8 N) mCUBEMX版本：1.3.0
8 X5 I8 U- V/ cMDK版本：5.23
0 ]8 ]4 c% ~. ]2 j- a主控芯片型号：STM32F103RBT6
2 ^. r% m" J9 A7 ?$ z* k. n3 p% I8 k


) H/ z' Y! W* N; {! P4 \1.2 代码移植
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。
* Q1 D; [; K/ Q
5 F; j; k) ?: W
: U) B% }9 g  z- ^5 e
1.3 实现功能
4 Z; f8 Q1 Q- ~% B- h/ `& Q9 [& F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）。
8 M/ b/ z1 r5 E5 q（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）。
4 V- P/ M- B: u! s* I# `; m（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）（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。
. i4 i0 S4 G  J1 E- v" |0 ]
2 软件实现
2.1工程修改
1，修改.s启动文件为startup_stm32f10x_md.s。

- Z# x; @# o9 X6 ?' H- P
; h# N. Z, j5 E/ n5 _
/ B0 F5 x2 f6 M9 t  T. q; k/ l2，修改器件为STM32F103RB。

0 u0 L, H# O+ F, K1 a
! [  }$ P/ z8 ]/ Z4 Z3，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。
- I; a$ o+ B1 E* P

$ E* E! F% Z/ O. Z
4，修改Define，这里为MD，而不是HD，这里时全局宏定义。
7 ^( }0 j. {/ R' r% k

1 _  h) Q0 c& Q2 r- K2 m
8 R6 v5 {- l. d3 r1 {  @# w$ j5，修改下载器类型，这里选择STLINK



6，进入下载器设置，确认是否是中等容量flash

  [# R$ R  w$ x$ B: G

7，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。
+ |0 @5 J( f, n8 |+ d

  e- m0 r. n/ j; a; c
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( E5 ~; A- O! O) @. K

7 p. b6 Q5 o, t, j6 s
按照Nano开发板，改为如下
- P8 w/ U4 u5 |+ W3 \
: j' s4 h: y/ {6 R0 ?3 B0 j

8，删除多余外设资源。STM32F103RB只有四个定时器，没有TIM５，删除。
" _4 t% ]0 D0 d. A0 |


9，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。
) \2 D9 n1 h% B+ z$ P0 m
! z7 ?& n2 N" @: w: T  t% s7 {- P8 V

2.2 main函数代码
3 i/ k* T9 P/ i% j9 N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。

1. #include "bsp.h"                                /* 底层硬件驱动 */
   
2. 
   - \  o6 c6 l1 o& a9 z3 l6 C
3. /* 定义例程名和例程发布日期 */
   5 j/ E* f3 _' i* W- s! j
4. #define EXAMPLE_NAME        "V4-001_不一样的跑马灯（软件定时器、状态机）"
   
5. #define EXAMPLE_DATE        "2015-08-30"
   
6. #define DEMO_VER                "1.0"
   ( T7 |& F7 k7 y! ~0 s! [1 f
7. 
   
8. static void status_0(void);
   ) B; {  U$ u: T+ I, Q0 D, [
9. static void status_1(void);
   
10. static void status_2(void);
    ) q2 |" b% O1 @5 c) a5 E6 ?
11. 
    # j3 f" @# X$ `, w8 H8 Z$ x. u
12. #define MAX_STATUS 3
    : T. Y$ b* F/ ~' m* t
13. #define MAX_EVENT 3
    + f) ]% E9 m& K' ~  |6 ?
14. 
    
15. enum status_led//定义状态
    8 k3 h2 {& U2 W* D- N
16. {
    
17. status0 = 0,
    
18. status1,
    
19. status2
    4 n! Y* S6 x4 o/ h9 b$ w
20. };
    0 v% A8 a4 j4 N7 ^% Z( s1 D  B
21. 
    " @3 ^5 N6 M1 l" e5 w0 O& D
22. enum event_led//定义事件
    5 c7 S! Q) B7 W# g9 \! T: W: ^
23. {
    
24. switch0 = 0,
    
25. switch1,
    . s) O0 U4 h8 V. p+ f5 a9 v
26. switch2
    
27. };
    
28. 
    
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,
    2 F+ Y/ ?5 l! l- l& o- D9 J' `
33. [status2][switch2] = status1,
    , @, _; h. ^6 i
34. };
    . I$ A' R; f! c# {
35. 
    . y6 D& m+ A; p( H+ {
36. int led_next_status(int status,int switchled)  //转态转移函数
    / k! J& l) U$ _! w
37. {
    8 x8 u/ c$ |- G9 G; ?
38. return led_flow[status][switchled];
    
39. }
    . e* A/ c$ V6 R' Y# [! H
40. 
    ) L7 d/ G7 M# _  D% l
41. int main(void)
    
42. {
    9 s, Q7 Z% s. m5 P
43.         
    " ~6 A; [5 W% j- g
44.         int next_status = status0; //初始 状态
    - q) y2 X( \5 M8 g
45.         int event = switch0;        /* 初始事件 */        
    ; P2 C6 s$ a) B; |# f! z
46. 
    , J5 Z, W. f" Y& `/ N
47.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    6 L/ K4 Z. S9 D/ U1 u9 I
48.         
    
49.         /* 状态机大循环 */
    ( ]. L7 f' q5 E8 f
50.         while (1)
    
51.         {
    
52.                 switch (next_status)
    
53.                 {
    8 p! I; w5 `0 C9 C! [; ]
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;
    
58.                         
    # C  R( W/ g( `- A! A
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。 */
    - S% ?/ i- Z7 b! H6 ^
60.                                 status_1();               
    
61.                                 event = switch1;        /* 触发新的事件1 */
    
62.                                 break;
    
63.                         
    
64.                         case status2:
    1 W  J4 D% H! n/ A$ |; T
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 */
    # L# i8 F& F' P9 _% j9 y$ l$ j2 o. v
67.                                 break;
    + D8 x- h- T5 J7 ]1 x
68.                 }        
    
69.                 next_status = led_next_status(next_status,event);//状态转移
    
70.         }
    
71. }
    2 r% C# D! S1 e: L2 ?5 v9 F- g
72. 
    
73. /*
      l6 |: V; A' T! H6 w
74. *********************************************************************************************************
    
75. *        函 数 名: status_0
    
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。
    % u' Q# b0 ?+ f) O
77. *        形    参：无
    
78. *        返 回 值: 无
    
79. *********************************************************************************************************
    ' j: F$ C$ g7 a1 O
80. */
    3 L' k! K: A2 |- [
81. static void status_0(void)
    
82. {
    
83.         /* 关闭LED */
    
84.         bsp_LedOff(1);
    . p# L, L2 e$ d  S! k- b7 y) b/ p
85.         bsp_LedOff(2);
    " M  J" X% q3 s; G% S9 e- D) ~# v! w
86.         bsp_LedOff(3);
    
87.         bsp_LedOff(4);
    
88.         bsp_LedOff(5);
    
89.         bsp_LedOff(6);
    
90.         bsp_LedOff(7);
    " [9 z% }9 b9 u4 I
91.         bsp_LedOff(8);        
    $ m! E( B: `5 l6 J' f
92.         /* 点亮 LED1 */
    
93.         bsp_LedOn(1);
    + c( I2 D. O  g& p$ q/ W/ f
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 */
    
98.         while (1)
    
99.         {                        
    ( P: w& ^: r  Y. v/ x& S" g
100.                 bsp_Idle();                /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
     
101.                
     0 u8 R* E8 E' |6 W( [6 \' |
102.                 /* 这个地方可以插入其他任务 */               
     
103.                
     
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 */
       }8 _9 }, K. A8 y2 Q2 E" \7 L" M5 z
105.                 if (bsp_CheckTimer(1))               
     
106.                 {
     ! b( s/ _; a' U3 v! w) q
107.                         bsp_LedToggle(1);                /* 间隔500ms 翻转一次 LED1 */
     - g: U1 A0 l; J* `# s
108.                         bsp_BeepToggle();                /* 间隔500ms 响一次BEEP */        
     9 ^- X$ O" t, n
109.                 }
     4 m2 A$ S, B( K; u5 s, M
110.                
     3 P* ]& j3 c+ ?4 |7 A
111.                 /* 检查定时器0时间是否到 */
     
112.                 if (bsp_CheckTimer(0))
     : q8 v3 ~# V8 i. C- t& k2 l$ y7 n
113.                 {
     & O0 y* n/ F# G7 [9 A7 a; v
114.                         /* 3秒定时到后退出本状态 */
     / }& p0 L/ Y  L9 H3 v' D6 B
115.                         break;
     
116.                 }
     
117.         }
     : i1 U+ U! w! Y9 M
118.         
     ! @1 V* k- \8 Q9 g8 y0 w6 i% H1 k6 s
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 */
     8 Z$ @% N* }+ M. H5 G  _) `
120.         //bsp_StopTimer(0);         单次定时器如果超时到过一次后，可以不必关闭
     
121.         bsp_StopTimer(1);
     3 w# N1 ^7 B& C. `
122. }
     
123. 
     : X; c( C  b6 O7 }) |& B
124. /*
     
125. *********************************************************************************************************
     . H0 S9 f; E' W3 r+ F; @# @# o
126. *        函 数 名: status_1
     * g3 f8 l$ k4 {; B
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
     . w0 H. @7 m# Y/ S1 y/ h
129. *        返 回 值: 无
     
130. *********************************************************************************************************
     ! ~  c( u1 Y! n4 z" U
131. */
     ' Y* S  Q. y. l- f0 v& H
132. static void status_1(void)
     . |: m( z4 n2 ?) X6 W5 p& d
133. {
     & c7 a* }3 I! x1 G* e, [( Y
134.         uint8_t led_no = 1;                /* LED指示灯序号 1-4 */
     9 {! ^0 v8 j9 I
135.         
     " U& l9 q1 s* Q7 k4 N; _/ t
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 */
     
138.         bsp_LedOn(1);
     " y9 H" Z3 h, `& r9 r4 w
139.         led_no = 1;
     / v+ P3 _! J8 U) s0 [1 |
140.         while (1)
     
141.         {                        
     # c: Z. p. Z- `3 r3 K
142.                 bsp_Idle();                /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
     
143.                
     
144.                 /* 这个地方可以插入其他任务 */               
     - g5 v0 y* K# h+ S) H
145.                
     
146.                 /* 检查定时器0时间是否到 */
     $ z4 {( i3 l9 h3 K* [
147.                 if (bsp_CheckTimer(0))
     
148.                 {
     
149.                         break;
     - f4 [5 v# X# T8 F- ?4 f5 L
150.                 }
     * D7 C3 u4 T, z6 D- x2 m3 [
151. 
     
152.                 if (bsp_CheckTimer(1))                /* 检查自动定时器2，间隔200ms翻转一次LED1 */
     # C' y% `3 r: V6 p9 U5 `2 r
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);
     , g5 a! u- y2 Z5 I, T+ Y* W( T" `
157.                         bsp_LedOff(3);
     ) o% g# p/ H0 c2 e' a# I& }5 t  c
158.                         bsp_LedOff(4);
     
159.                         bsp_LedOff(5);
     
160.                         bsp_LedOff(6);
     1 v/ X/ H  ]8 L8 x1 I  [$ C; |" B0 j
161.                         bsp_LedOff(7);
     
162.                         bsp_LedOff(8);
     + `  F3 \% X( w1 t
163.                         bsp_BeepOff();                        
     . g* Q8 ~& x) A4 |, J
164.                         if (++led_no == 9)
     
165.                         {
     
166.                                 led_no = 1;
     , H! R4 E* `& p* ~1 |/ R
167.                         }
     1 c) U5 x! F2 s: l- H
168. 
     
169.                         bsp_LedOn(led_no);        /* 点亮其中一个LED */        
     
170.                 }               
     ' H4 z! a2 }3 j2 D8 Z; [& ]
171.         }
     0 J) Y- Q; h( b& K. I
172.         
     1 A, _: C( k! N  v( Q
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. }
     ) U6 |5 t# F3 D4 u- H) m; r
177. 
     * }5 f, Z+ F$ ^1 t; z5 l
178. /*
     
179. *********************************************************************************************************
     + R" j6 b6 L$ ?4 Y& X
180. *        函 数 名: status_2
     ' t7 I+ _3 V/ r* J( ^
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
     * i+ Q. J0 v1 a- [1 J
183. *        返 回 值: 无
     : }# M! G0 Y( U5 E% z& z
184. *********************************************************************************************************
     ) {0 R1 f: [, ?0 o) ^" X# U+ B+ @
185. */
     
186. static void status_2(void)
     ( l; `2 `, m3 T" d( H; J
187. {
     
188.         uint8_t led_no = 1;                /* LED指示灯序号 1-4 */
     
189.         
     & ^5 G* }/ W4 d5 `  J) j& {
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)
     - n; ]) f3 t. D9 W1 U' t) W
195.         {                        
     
196.                 bsp_Idle();                /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
     ( L: `& o1 j' l8 f& I7 Z; C. S: I
197.                
     
198.                 /* 这个地方可以插入其他任务 */               
     
199.                
     
200.                 /* 检查定时器0时间是否到 */
     
201.                 if (bsp_CheckTimer(0))
     
202.                 {
     
203.                         break;
     
204.                 }
     4 ^! Q! O2 H0 D1 x) x: _
205. 
     
206.                 if (bsp_CheckTimer(1))                /* 检查自动定时器2，间隔200ms翻转一次LED1 */
     % r- s; A' r/ b  D& s. n) [
207.                 {
     
208.                         /* 先打开所有的LED，然后在关闭其中一个 */
     # u, s0 x4 D# q9 `
209.                         bsp_LedOn(1);
     
210.                         bsp_LedOn(2);
     
211.                         bsp_LedOn(3);
     ; }: g) Q! h9 [; X, l/ [
212.                         bsp_LedOn(4);               
     - F, f) v& B: o8 x8 u) H
213.                         bsp_LedOn(5);
     
214.                         bsp_LedOn(6);
     
215.                         bsp_LedOn(7);
     # ?  k, E; A( m: f6 v
216.                         bsp_LedOn(8);               
     # S# p! n: D4 H$ ^) W9 X+ ^
217.                         bsp_BeepOff();                        
     
218.                         if (++led_no == 9)
     # ^& U( V$ V: }* I
219.                         {
     
220.                                 led_no = 1;
     
221.                         }
     
222. 
     0 y9 @% e$ ~  Q" H0 {( N# Z
223.                         bsp_LedOff(led_no);        /* 点亮其中一个LED */                        
     6 J3 b4 c- m! l: Y2 D! e
224.                 }               
     ' F7 s' d0 o& L! {
225.         }
     
226.         
     
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 */
     
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
     
229.         bsp_StopTimer(1);
     
230. }

复制代码

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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