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【经验分享】STM32---GPIO的使用

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STMCU小助手 发布时间:2022-5-24 10:12
  1. #include "stm32f10x_lib.h"
    ) o( s, S) K4 P8 P! n3 y
  2. #include "stm32f10x.h"
    8 A0 B2 r$ m& T: m% i* i# G
  3. & G$ W$ t5 d, u8 r$ |, j7 f4 ~' |
  4. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                 //定义GPIO宏操作结构体
    ) `& P9 t. _# s" w# |6 j5 W( j

  5. / @- M) [- u; a5 G4 G
  6. void Delay(__IO uint32_t nCount)//__IO的宏定义volatile
    + k1 h' C$ V. u$ S, c+ }
  7. {
    5 L+ l( l$ @& U: l' q  @3 k( v
  8.   for(; nCount != 0; nCount--);5 X$ [9 U# p, T6 O4 w
  9. }
    6 u- T& V2 M3 _
  10. 4 t, z0 C/ m& M6 W7 E& A: t' t
  11. /*初始化嵌入式Flash接口,初始化PLL使其达到系统可用频率*/) t1 x+ d. \, x
  12. void RCC_Configuration(void)
    # p+ X; P- k( h/ ~
  13. {   
    7 N$ D+ ~: }/ d' L, s0 f* t
  14.   /* Setup the microcontroller system. Initialize the Embedded Flash Interface,  5 ~9 O7 R" P. Z, s/ o; l1 J
  15.      initialize the PLL and update the SystemFrequency variable. */$ k: X5 T; W; ?# h$ J
  16.   SystemInit();" H3 o/ U4 z( B0 {3 E# ?
  17. }
    . z( e" v+ Q- N5 M* s6 O5 o
  18. int main()% p$ _$ K, u' i% c# q# f% W/ ~
  19. {" p" b$ I0 V2 p3 o% [) W
  20.           * P$ _/ ?/ x* [* c, X% a
  21.          int i;4 U2 y# j5 V! B9 M: I$ V" F
  22.          RCC_Configuration();   //初始化FLASH及其PLL,系统时钟配置
      k6 L* T- X4 c& ~+ r- h
  23.          ' d, d  Z# N6 m6 [: B. x
  24. - m' \, l$ }( Y& q: u7 N
  25.          RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);        //外设时钟配置,开启GPIOC的时钟        
    & a  X% h  c, f# {: u
  26.          GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_9;                                        - W& D% m  O9 @; a
  27.          GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//将PC6\7\9口配置为通用推挽输出$ n# V$ z8 R- x4 r7 [! C+ N& A; x- W
  28.          GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;           //口线翻转速度为50MHz
    $ u7 r5 S) m4 R2 ?! r$ w
  29.          GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                        //配置GPIOC口( J' X2 q5 ~  m- Y
  30.         % B2 p& I/ G# l" P
  31.          
    5 c5 y- j5 q" k

  32. # \0 J: P$ f' W! l
  33.          while(1)" u  i* z7 Y/ I
  34.          {
    * ?) D& A# _& v- _
  35.                   
    5 f; E2 `9 }/ j9 K/ S7 {
  36.                  GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);                         //PC6口输出高电平
    ( F/ I0 {2 _; P
  37.                  GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_7);                                   //PC7口输出高电平                         GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_9);                  //PC9口输出高电平        
    ( T. N, V! E9 q' M( ]/ L, r7 E
  38.                 - j' T+ l6 W/ j- D, \. s( q
  39.               for(i=0;i<1000000;i++);6 Q1 u% o) s9 W- Z. L
  40.                  GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);
    ! C4 g9 g( p& f* T
  41.                  GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_7);$ R, [5 I  y% @. C1 f: C
  42.                 //         GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_9);
    + |7 |2 [. Z1 B1 x
  43.                 // Delay(0xAFFFF);
    ) l, i& y5 |  _
  44.    
    ) X+ F' Y: r9 D1 |
  45.                  for(i=0;i<1000000;i++);" n) v% a4 ]. M* [
  46.           }4 T5 v0 b, B4 t  \5 z) ~# M9 V
  47. }
复制代码

+ @- K/ S! u; e" S4 n0 N: ?* ?' ]" N
5 _" E! V: g3 S
步骤一声明GPIO的结构:" d3 d% c0 G8 D. `5 K

- r- z# {. i; }% L; J" y5 j) D2 }            GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;) f& G7 h* k9 u' U) l( T' L" T

8 m/ E4 B/ t1 h5 t7 C) j9 H, \5 R6 M( P. B, D, B1 u' O9 R8 b; B7 j) z) P+ T
. i9 b# r3 `4 s- U
步骤二为变量GPIO_InitStructure的成员赋值,如果只设置其中的一部分成员,我们需要如下代码:
' \4 p+ x9 j" S# U- D0 D& Z/ a
5 P* p( B9 K2 H2 ]7 L; n5 E5 X6 b& O; {/** * LED1->PC6,LED2->PC7,LED3->PC9 */4 l$ |+ h4 q- c9 g% d+ ]' v2 k
2 |+ L! H6 Y& v9 ^6 i: ?2 Z9 C* f

* f, Y+ m7 W9 E8 m5 s3 L" B
  m; a& m+ c$ [0 B& Z. e% n      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_9;6 K: k6 W: B2 |5 Q; R% j5 t* r
# \3 t: M' g  V* V& G
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;, W5 h% q9 F. a" |, d

, W3 f( R* N# O      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;) q4 }0 ]  H$ j1 H& O
- m- f( ]( Y6 U3 l5 e6 n6 h
      GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);( {. B: N" n% R1 V% m& u7 J& ?
( w( }) G- R: q# ^+ s

  t# D+ m& n  }2 s5 Y
7 ^' u9 q1 q* a1 j) r8 \实际上这里省略掉一个函数:
- G! m* J/ j* I" T
! E+ L6 Y! O9 g  }+ [: |GPIO_StructInit,它是用来初始化变量! K2 e7 _  |0 F; m" y% y- Q& s

4 E" O# _- [8 Z* sGPIO_InitStructure的,经过实验,发现不用也可以。大家可以尝试一下:)然后
+ _! n1 {% g  S, |/ W' Q. c# a' R' R& e
修改该变量中的成员,有三个成员。在STM32开发板上,GPIO端口接的, n. J$ x. S' \4 ~& d4 Q6 q1 U

- B' G$ R  c. S' W; uPC6、 PC7、 PC9引脚。因此,我们在GPIO_Pin成员这里赋值GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_9。1 s9 X' \; ~* e$ }- _; S
9 d6 S: P  l) t7 o; Y
在GPIO_Speed成员上赋值 GPIO_Speed_50MHz,4 G3 ?7 o9 {8 Q" l( T

- t' M# V. h4 F' S) c! M% ^0 B GPIO_Mode成员则是设置为 GPIO_Mode_Out_PP,表示推挽输出模式。* I) Z2 B: o+ |. n
* K! A1 |) k) a
! b0 s3 T; Z/ \

4 q' x( J: Y+ u: \, ~5 H- E+ h推挽输出——>(输出高电平电流和输出低电平电流一样大)

' c) H# t  G+ ]) ]8 B  Z$ \7 X; N$ j
7 }2 W$ H! F" z6 }  D. b6 w3 h/ a
        推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务,电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小、效率高。输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。
! ?: y# Z- G* h  l$ ~( @- g5 `5 V3 ^* O$ @: z
       推挽电路适用于低电压大电流的场合,广泛应用于功放电路和开关电源中。9 U/ p  G) S* k

. A8 O# Q) U, s  _" m9 C优点是:
结构简单,开关变压器磁芯利用率高,推挽电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小。. z$ s. Z8 C" J
! Y2 v1 u. F8 P0 M* A% J- R( G
缺点是:
变压器带有中心抽头,而且开关管的承受电压较高;由于变压器原边漏感的存在,功率开关管关断的瞬间,漏源极会产生较大的电压尖峰,另外输入电流的纹波较大,因而输入滤波器的体积较大。
: D: s! }% {$ W( h' f- I+ C. M! r1 d6 g1 L: N0 ^% a' b
       三极管的推挽部分的简化电路图如图
* O. |0 C. r( |, K9 Y% j
- O9 \2 a' U& m# L& S. z! [% w 1344779687_2379.jpg : [7 S3 B! Y( W% X4 Y; @, p" L

5 N- |- c) u* H! g4 v$ B, y% ?+ c/ O! |3 }6 G; H
步骤三 调用函数GPIO_Init()来初始化外设GPIO,代码如下:6 H. X9 U6 K5 L/ H+ ]" b
5 G- s* h  S* I
        GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);
7 f2 c" S- j; b" |' T: s8 M% a& j  ^( N
: n# n1 m) O6 {/ \: E
% r% Z6 v* ]+ O! x* X" z
步骤四使能。注意,在固件库中,GPIO没有GPIO_Cmd的函数,因此这个步骤省略。% d3 D5 F! {5 s7 o; h7 \( L
4 Q, N2 V2 e5 M+ ^  o# h& t

2 T; i1 C1 |8 ], {2 u. E0 P2 V( U
/ @1 A2 B  g$ _2 f" L8 V通过以上四个步骤,我们已经对GPIO进行了设置。还有一个问题不能忽略:
6 j; K" ~/ j1 Z3 m4 i7 k6 `/ d
& b$ k. S( g) J- o( b$ Z# L在设置外设前,我们必须给它调用一个时钟函数来使能外设时钟。6 C5 r6 w1 n! n) {! e$ \7 l- v
; r% K% ]. d7 j: X1 s  F0 i
    在CPU的用户手册中,我们知道,stm32有好几个时钟的,现在我们用哪个                                      % R' N" {% z+ D1 H* x( x' c
4 G1 Y% j( L. N& ^
时钟呢?打开《STM32F10xxx参考手册》中文版的P25页,截图如下页所) w& h6 z$ k7 n7 }9 k+ i
. b$ v9 U1 {7 @' A, n+ H+ g
示。我们使用的是GPIOC端口,因此,使用的是APB2。
: b( [' M# c' g* V! s7 ^7 v8 M5 o5 P3 f( S% z9 S

$ A  j# Q- r  m  Z7 K2 r' O 1344777830_1135.jpg
$ A1 T* l4 C2 {# C1 E, y
: |4 E# p& {( |9 q4 K" q
5 s" I6 g, ]0 s/ E; J5 K9 z. i步骤五:定下这个APB2对应的函数后,我们就调用它:
. Z! ?7 ]" u% H, p
) ~' O) X3 g9 |- p4 k: X
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);/ b9 `( d# p+ b

, Z/ R9 P$ F# w) g, E( f, ~" h7 V; Y5 Y5 W" P

* F0 a; ^+ w( P+ j  Q; b% s其中,第一个参数需要指示要开启什么端口的时钟,RCC_APB2Periph_GPIOx就是开启GPIOx的时钟,第二个参数需要指示是开启还是关闭,ENABLE/DISABLE。
/ I. ]  b$ g1 g' ]. v0 c& ^* }
% c) }- t) v( q. |
8 V! n# V& j! L7 ~2 M5 ]% L; v( |+ S: B- @. }  W
注意,这个时钟的使能函数,应该放在最前面。必须先有时钟,才能做后续的操作。
# z$ ]. w; P9 j3 \- g2 _. R7 t+ T
. F, ^- @! N- R, N我们先看原理图里,LED如何连接的:
  s# L2 W$ U. m: i# ^. w
; Q/ |0 Y2 d. i% f& h- e+ x8 O2 t 1344777939_1341.jpg 1344777967_4383.jpg ' I: P- c+ T# ~
" p. g* g) _' i* X

. p5 [. r/ G5 }
% u. [9 y' A! u' E 从原理图,我们可以看到,要使得3个LED都亮起来,必须把对应的引脚
0 V# }0 @: C  Z& M4 K9 w( X3 d, y; W6 Z) m# o" A# e
清零。置1会让LED灭。现在打开STM32固件库文档,找到10.2小节,GPIO+ J" y9 V+ s8 @" Z2 C, J

- ?/ M% C" D; a7 s- _  M% b% ?库函数。GPIO设置的所有函数,都在这里。我们看下要使用GPIO库的哪个函
& P' [/ F: q/ Q+ s. z9 g1 D: l/ S" |1 h  X
数。找到:GPIO_SetBits();和GPIO_ResetBits();; E) T5 Y1 O3 v
* J( f) f9 g2 M0 p7 c2 N( g
    这两个函数,根据说明,分别是设置某个引脚为高电平和低电平。
1 v* _# X" b( `7 L+ h" q5 D: W/ }7 O3 J1 H* d
GPIO_SetBits函数是设置高电平,# B1 k* h4 }; R" `
4 h4 n2 v% {. V# e) q
GPIO_ResetBits函数则是清零操作。根据我们
1 ?, K" p! v) d, |. [
  K! O9 Z  r: X1 {  n9 A- A2 q) x获得的信息,写出如下代码:我们的目的是让所有的LED有规律地闪烁,并且无限循环。( e# C- \( m& {* L! r" k1 q! j; n( ]
" @9 b6 e$ ^6 s, r1 [; H
* d8 c& _/ v8 N: [( P7 w2 N
& a5 c. t5 q4 s; c# q9 @
我们还需要调用SystemInit();函数,来初始化整个系统,包括时钟设置到
3 D. s; q" R3 ?. R& R0 v8 z' Q4 Y: a% d4 X' r" N0 ^, _" V1 J! q
72MHZ。以上配置结束后,您就可以根据MDK+Jlink的相关教程,下载HEX
3 r0 r; c4 N" f6 A4 d1 m, y3 _8 d, ]; `' y  M' x+ x% b
文件到板子里进行调试了。% `: X; F+ x7 p# j+ w
% z: ~' b" F2 f4 Y

" G1 o( }3 G+ k! t, O/ G7 Q% }. g6 ]! w! A
" I3 `4 L" t6 ?4 E3 [) G" c$ Q
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