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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"
    7 E1 A) U% v7 r) V- ^5 x8 ~7 c6 [" s
  2. #include "stm32f10x.h"
    ; h) C4 C7 P, z  z4 G" g6 @7 r, A1 N
  3. & C  R7 g2 x. C$ f5 K7 Z8 W
  4. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                 //定义GPIO宏操作结构体0 `" ]8 l% z/ p; ^' V! Z

  5. 1 i* _+ W/ Q2 ~, N
  6. void Delay(__IO uint32_t nCount)//__IO的宏定义volatile, _# ]! T; ]! P: m
  7. {
    : I; Y$ v/ {! Y- h( ^: j( K) z# G
  8.   for(; nCount != 0; nCount--);
    : x% }7 v1 b) k9 p% N
  9. }! J3 |5 _: ?# Y5 f, y
  10. 6 M- Z7 K$ i) Q+ ^, ^2 r
  11. /*初始化嵌入式Flash接口,初始化PLL使其达到系统可用频率*/+ n) E0 x) n6 m& `0 T0 c6 {9 G
  12. void RCC_Configuration(void)2 |1 H9 M0 Q5 m; g: s0 `; Z% u
  13. {   ' A7 L8 q( l8 Y  y5 m
  14.   /* Setup the microcontroller system. Initialize the Embedded Flash Interface,  2 f' E# C" p7 W( N* R7 D
  15.      initialize the PLL and update the SystemFrequency variable. */. x2 ~+ q" m2 d$ I
  16.   SystemInit();
    3 ?+ C1 U1 i& d1 M7 G- `, U
  17. }5 I, t' A) T( w2 f6 i+ U* G% k
  18. int main()
      K; Q7 P, M4 n) r, q
  19. {
    . R! {/ r/ a7 `8 a4 D3 c
  20.             Z- O' E2 f5 W8 H% E# O0 v" g
  21.          int i;
    3 \  ]" C) p8 X) c2 d3 S
  22.          RCC_Configuration();   //初始化FLASH及其PLL,系统时钟配置
    * e! G/ U+ c8 n$ Z
  23.          $ v7 I- ]7 [5 O

  24. 7 r$ t: d2 \4 Q6 W
  25.          RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);        //外设时钟配置,开启GPIOC的时钟        & j. s0 d' _8 V
  26.          GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_9;                                        ! R3 [( ]7 ^7 O: m5 L2 n* R& E
  27.          GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//将PC6\7\9口配置为通用推挽输出
      P% w9 S; J  G, D. o
  28.          GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;           //口线翻转速度为50MHz3 S9 h" j+ E4 V: y3 l
  29.          GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                        //配置GPIOC口" V0 s4 s* q3 s# \1 M- l
  30.         
    * S$ {- k8 L& Q! s2 `" T
  31.          : ~) `/ B( X. {& D

  32. ! O& F) K( j5 P8 ~
  33.          while(1). n4 y* Y/ q. D
  34.          {& k, R# ~' b) T# g
  35.                    4 Q# ~8 `% _8 h# V! r
  36.                  GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);                         //PC6口输出高电平
    4 s+ n/ q% _3 R/ e# W9 \# Y
  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        , R: U7 n9 X. A6 |
  38.                 ! B/ X9 E+ r. n4 y. D, ?8 w: ^
  39.               for(i=0;i<1000000;i++);
    1 ^% o. P" J4 ^$ y0 h
  40.                  GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);
    & k) O7 u6 O# k3 K5 R
  41.                  GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_7);" P$ J4 w9 e( h7 v) d# c
  42.                 //         GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_9);3 F3 X) k; C6 O# J# D
  43.                 // Delay(0xAFFFF);
    : \7 V- U2 B  J6 i* }& ^
  44.     * E6 l6 [. M: V. h% w8 |4 R: |
  45.                  for(i=0;i<1000000;i++);" C$ e8 p; Q+ V3 o: w
  46.           }5 @  N+ U0 U, P- i0 ~  `0 \1 S$ E
  47. }
复制代码
. m5 y# [7 V8 s/ f
! B- f% u% i5 L) c1 i+ C( i

6 X' ~  T( o/ g: U/ t  T# s步骤一声明GPIO的结构:
* f" T, m9 b6 S# ]7 q+ [  S3 n+ {# r' j7 k
            GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
$ h; }* j/ t8 _$ M. X5 z$ w: t, h+ o+ d: F# C
, s' |1 U' Q* J$ ^" s

  p; @# X- N2 i1 F/ ]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:
7 O* P. J' R. z  e8 Y+ u2 g- ]& U8 G3 ?) p% O: b
/** * LED1->PC6,LED2->PC7,LED3->PC9 */
' N$ W6 }' F$ M* [( |
9 l. V, V7 u: K, R& J% F
3 |+ M7 r$ N' x: J1 N9 W  a7 Z4 i* [" e9 x. V; B
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_9;" K) z, V) F3 z+ o( @" N& [3 }" X
( {, `) H3 `# z
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;6 L1 e/ p) a* \( ~8 `9 D
; ^: I6 G8 F6 g" E& [6 K7 K
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
6 n! [/ S: a- p
  \; J4 s4 f! d; g      GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);
5 I& q+ @9 b. k: c9 h
. ?0 F5 d5 F0 s( m
/ ]! v3 Y" x4 I1 b1 q( L
& ?5 M+ j. n# y" S5 p  w4 D& F( k实际上这里省略掉一个函数:8 x& F" Q/ \5 ]
% P' D9 `& [/ Q( S  B
GPIO_StructInit,它是用来初始化变量
# d7 L( J/ H0 I- d) b0 |4 z" }9 U( o: }! N" W, U$ }) n, E
GPIO_InitStructure的,经过实验,发现不用也可以。大家可以尝试一下:)然后3 m/ L: i/ H4 F
. n- P% g! d% H6 p
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0 e7 w9 n. t7 l; o
/ ^3 Z, {6 R$ J  _% n+ _
PC6、 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。, N: u; _( l( S
8 W1 s7 ]1 J3 N' s- c
在GPIO_Speed成员上赋值 GPIO_Speed_50MHz,. P4 ^+ r. p; i0 [4 w0 {
$ E' R7 W* y7 j5 p0 h
GPIO_Mode成员则是设置为 GPIO_Mode_Out_PP,表示推挽输出模式。8 H3 S4 ^) C. ~. l; }9 ]3 D

/ k' U# p- [  ^) |, v: f* X! N
* P/ C" g0 c/ ^- X, I  h  p) @6 m; Z! [$ M( G+ ]; F
推挽输出——>(输出高电平电流和输出低电平电流一样大)

0 v0 N9 @9 d/ X! q5 u) F9 B* T" U  n
0 l, h2 s* o) |& `# X
        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。+ q* o9 m0 _. h5 t
- X) g; w" A/ F- y& l0 O# T5 s( M
       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。" ^" d* M! A9 E! R6 g/ E! R2 l+ [
8 k3 F3 y& h2 @9 G
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。
! P" v9 K5 T" S3 A+ ?8 Y
  u4 K# |4 c! s+ l9 v/ b7 A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。
2 q% h, V% G4 G8 E5 V5 g* C
! r  ~1 ^# x, L- f" ]' ~       三极管的推挽部分的简化电路图如图  p6 s: ]7 q4 `4 X  K8 |* V: {* P

% {- R2 N7 c1 A7 U" ~4 b 1344779687_2379.jpg 6 E0 g1 F" K2 s7 J

! [" L& S& |# g# v) Y+ K/ |7 G7 t) N- f# g* h7 s
步骤三 调用函数GPIO_Init()来初始化外设GPIO,代码如下:6 v* ?' n) |% B1 ^3 F% W4 U
* f3 s4 D* t% x/ g. q
        GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);
6 V' l6 P& t) W$ }+ _7 |# d# C/ H3 t1 y- F

  l3 R' j1 W2 e8 F$ X
+ A! \  T- z! u$ O4 _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。
/ i3 u9 ~" \7 K3 h0 ]
" ~0 j* u7 X( C7 B, b
* `: r- a6 N) z7 |- f+ _3 x+ ?( V8 D! i, Z4 K
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 O- i! h1 {$ }3 h8 G1 C" ]

. u7 M* t2 c, p# f4 |! T% w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。: l- F  T7 v5 F: C7 o) ~

& N1 K9 e2 n% A# d. X5 H    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                                      4 }. @( b. M  b: [6 B6 e# P. E4 G7 T

( |' @- u6 O( e$ p3 ]) i6 W时钟呢?打开《STM32F10xxx参考手册》中文版的P25页,截图如下页所  {" R9 }% K' o* w
7 X7 F: l$ h7 z; a' o) I
示。我们使用的是GPIOC端口,因此,使用的是APB2。
+ @: w9 C6 O) V2 f# b
& G9 L' F" w4 j" Q1 b3 I3 ]4 o9 q9 x
1344777830_1135.jpg
, V& @: t3 V" V' c; u* ]+ E% p
" s( |6 M  |/ N
2 z5 \0 s  `4 d! L. h步骤五:定下这个APB2对应的函数后,我们就调用它:

4 R0 G& t& Z" L7 G& z/ H5 f2 e
$ ?8 g! ?( {& A% q4 A6 W# L) B    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);8 N# C4 L8 ?+ z/ H* ~: h
( K& J1 G# c+ ?/ [

  `8 n$ R$ D5 T; D. W0 w' I& I8 ~3 g3 G; O5 V) Z' y
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。8 b$ U1 g3 b3 G* e2 \) T- N7 x  D
! T" n/ Y- z. e9 P4 ^& J
9 E5 A3 p9 L& w: e4 ^/ i

# x8 N' T1 _" Q; @  J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。
6 N8 b* m3 B! L- p9 X2 |& U2 a8 G5 B' f' _' f- @
我们先看原理图里,LED如何连接的:# F1 }/ ^8 y8 W  d. O- X

& F+ |; b9 k2 }2 q6 r 1344777939_1341.jpg 1344777967_4383.jpg
+ O+ z: e3 f) r" }$ N
: D/ o- x$ p% P  x- I
& h/ ?3 r: s+ c8 d) y5 @4 N1 _) P  n& o' A7 w" @6 A
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4 x3 v' \+ A! ]7 S4 Z
& O' @. e: \5 P0 T% x# f+ c
清零。置1会让LED灭。现在打开STM32固件库文档,找到10.2小节,GPIO1 m5 L8 x4 J$ O
) y9 w- F8 z3 h9 T2 H' q, O, 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
" c! Z5 R# l! [5 \$ H# o
; ^0 ?  d( _! f- I. M6 i* O0 @! {数。找到:GPIO_SetBits();和GPIO_ResetBits();
/ B+ C- c0 t# Y( ]1 r  m/ a4 v' u' m# b0 C9 E1 [) @  E
    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。
/ N, ?! Y7 D* g- m/ Y  c1 m7 Z& ~+ \6 N! T/ ~* s; f; T
GPIO_SetBits函数是设置高电平,
/ P# I/ L6 {# I# t& g8 ?1 c2 Z% }6 K% O& k' H. ~' [
GPIO_ResetBits函数则是清零操作。根据我们
  Z7 ]' V( ?( ]+ ]. o# y
+ n$ W2 f" f' L: \1 W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。' `0 D, H+ w. I$ P- y0 T. D5 j5 ?8 D' d
* p' S( o4 a$ I( j& L' W+ F' [. s
- h  K8 y2 ^- G! y
" X- n' {+ n2 s
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# t1 g  @; k) a$ i5 C9 {, b
5 E% C9 m8 q- r7 G4 H6 ^. [
72MHZ。以上配置结束后,您就可以根据MDK+Jlink的相关教程,下载HEX
: ^( n# R8 o1 k( U5 L! C0 e0 H, a5 e1 z
文件到板子里进行调试了。
( x, P& _( s. B+ m6 j( e1 X$ M( K# c
8 t6 o: v8 v$ W* Z* u& d  S; [3 a) T7 H) r- q0 N
, V2 ]3 h' v5 V: j/ ?

" j4 }' p7 }, Y3 t5 K
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