主要内容：
) ~- }& n  C7 a" g4 \5 t1）STM32L4 IO 口简介；
3 e0 u2 M$ T9 I/ w5 F, X/ g2）硬件设计；
3）实验准备；
4）STM32CubeMX 配置 IO 口输入；
: `  G; ?, u% w  T5）部分代码解读。

一、STM32L4 IO 简介
在讲解跑马灯实验案例之前，先通过跑马灯例程学习一下一个工程文件的分类（个人觉得原子哥写的工程文件分类清晰，方便整理），如下图所示：


8 _8 d4 F5 V" r0 N# N" }简单说明下工程目录下面的组以及重要文件：
1）①组USER下面主要存放用户代码。system_stm32l4xx.c文件用户不用修改，stm32l4xx_it.c 里面存放的是中断服务函数，main.c函数主要存放主函数；
2）②组CORE下面主要存放固件库必须的核心头文件和启动文件。这些文件用户不用修改，可以根据芯片型号选择对应的启动文件；
2 J/ F" w0 d! _$ z3）③组SYSTEM是原子哥提供的共用代码，比较好用；
1 R  W$ V0 b. B4）④组HALLIB下面主要存放ST官方提供的HAL库文件；
- B- m6 D- ^6 l3 b! p5）⑤组HARDWARE下面主要存放每个实验的外设驱动代码，通过调用HALLIB下面的HAL库文件函数实现，如led.c中函数调用stm32l4xx_hal_gpio.c内定义的函数对led进行初始化。

* t4 \8 A# ]3 B( ^+ s) P+ B5 N同STM32F1一样，STM32L4的IO由软件配置成如下8种模式中的任何一种（可关注其他文章，有更详细的讲解）：
) Q! k+ a+ |" T1 Z, u1、输入浮空
2、输入上拉
3、输入下拉
! W& j9 f# E4 O4、模拟输入
5、开漏输出
6、推挽输出
7、推挽式复用功能
4 ~* n% L* u' ~8、开漏式复用功能

操作IO口的简单步骤为：
1） 使能 IO 口时钟，调用函数__HAL_RCC_GPIOX_CLK_ENABLE(其中 X=A~K)；
4 {; b  E0 _+ e2） 初始化IO参数，调用函数 HAL_GPIO_Init()；
  t* c5 N6 S* ?' {$ |/ a3） 操作IO输入输出。

' }9 u* U' g9 g实验功能简介：
/ Z& Y0 c5 P/ g; R5 i开机上电后，先初始化与RGB灯连接的IO口，然后每500ms改变一下RGB灯的颜色，实现类似跑马灯的效果。

二、硬件设计
9 d0 n# g6 _. ~2 W) e! y: h2 v本章用到的硬件只有RGB灯。LED_R接PE7，LED_G接PE8，LED_B接PE9，连接原理图如下图所示：


" @& k* ?6 ^3 R
三、实验准备
* g3 n) o1 J1 O  a/ W1）使用Micro USB线将PC的USB口与潘多拉开发板的ST LINK USB口连接起来；
' [0 R% l6 q" v$ Y2）打开实验1跑马灯(RGB)实验例程，编译通过后将程序下载到MCU；
4 s: P$ p5 x: G7 W$ X3）实验结果验证。
( p3 T* n: C5 |! T# i% L, j' P
四、STM32CubeMX 配置 IO 口输出
! ^2 A- \; i2 ?% n8 G关于STM32CubeMX工具的入门使用之前有讲过，这里不再重复。本节主要介绍怎么配置GPIO口的相关参数。
打开 STM32CubeMX 工具
" o; ?4 G2 M! L0 X2 ]GPIO口的配置步骤如下：
第一步，在引脚图中选择要配置的IO口，以PE7为例，在弹出的下拉菜单中选择要配置的IO口模式，如下图所示：
( u/ L: g5 S! U9 w


* j: T& A6 Q7 a: d" l7 s0 f上图的下拉菜单中，除了配置IO口为输入输出之外，还可以选择IO口的复用功能或者作为外部中断引脚功能，比如要选择IO口复用为SAI1功能，那么选择SAI1_SD_B即可。对于跑马灯实验，PE7作为输出，所以选择GPIO_Output。
3 \/ `- l/ H  D6 e6 b+ Z
7 t. y% u$ l) i' Z: [% M第二步，进入Configuration->GPIO，在弹出的界面配置IO口的详细参数，如下图所示：
- |5 a' G" u0 @# \# Q0 M- {. s


) |1 {7 }9 h$ i1 o5 [5 U3 t  m/ V+ E

9 V4 i* F3 U% S8 J# g. I在IO口详细参数配置界面，点击要配置的IO口，会在窗口下方显示该 IO 口配置的详细参数表，这些配置项的含义具体为：
1）GPIO output level:默认输出电平，可设为Low和High，即低电平或高电平，本实验默认关闭LED_R、LED_G和LED_B，择设为 High；
2）GPIO mode：用来设置输出模式为：Output Push Pull(推挽输出)或Output Open Drain（开漏输出），本实验均设置为推挽输出；
. O; V. |& M$ Y0 Y2 x+ a4 F0 g" ?3）选项GPIO Pull-up/Pull-down用来设置IO口是上拉/下拉/没有上下拉。本实验设置为上拉（Pull-up）；
4）选项Maxinum ouput speed用来设置输出速度为超高速(Very High)/高速(High)/中速(Medium)/低速(Low)，本实验设置为高速 High；
5）选项User Label是用来设置初始化的IO口Pin值为我们自定义的宏，一般可以不用设置。
PE8 和 PE9 的配置方法和参数都一样，就不重复讲解。
8 X! d7 z5 j5 w. K, d
GPIO配置完成后。

打开工程的main.c文件，该文件内部由STM32CubeMX生成函数MX_GPIO_Init，内容如下：

1. static void MX_GPIO_Init(void)
   , K. H$ k, Q) \( k7 i
2. {
   - `" r' s) v7 E8 M
3. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
   & ]/ Z/ Q0 C" g/ K3 c2 `# l
4. /* GPIO Ports Clock Enable */
   
5. __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
   $ t  L5 @/ C( {" h
6. __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();
   
7. /*Configure GPIO pin Output Level */
   . f! k! C- t) O. ]) p, ]; I
8. HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_SET);
   
9. /*Configure GPIO pins : PE7 PE8 PE9 */
   ( Q. {! }4 u" X; B
10. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;
    4 n9 w. N( O' a. G2 p- i, G
11. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    
12. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    3 _$ \; W9 y+ r$ ]: I$ g
13. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    0 s# z9 {9 L, a4 {/ `7 f$ S
14. HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);
    6 @/ k0 m% b* j4 M% R2 M, ^0 }9 z
15. }

复制代码

# Y# Y9 L( v3 v/ d6 Z8 K( y五、部分函数解读
对案例库进行适当修改后（主要将两个子函数分离出来，这样代码显得清晰），部分代码如下：
1）main.c函数
" N2 F% g- s: i& r6 X( e; K
; \9 a6 i$ S* P$ \

1. /**
   
2. ********************************  STM32L4x  *********************************
   
3. * @文件名称： main.c
   7 r$ T$ b% B( o) V
4. * @修改作者： 闲人Ne
   " u, ~- K9 }- F3 N2 O6 S: Z
5. * @库版本号： V3.5.0
   0 [8 K& f6 j5 ], S$ h; j- h  Y
6. * @工程版本： V1.0.0
   0 _9 P4 \/ V' @1 ]8 f$ l
7. * @开发日期： 2020年12月07日
   5 q2 R5 A$ S& i! G9 j! O* F
8. * @摘要简述： 主函数
   ; Y. S/ ?8 z$ l* a! D8 ^1 s- D
9. ******************************************************************************/
   
10. /*----------------------------------------------------------------------------
    
11. * @更新日志：
    
12. * @无
    
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    : h1 f+ p7 k) G8 m( L: k; f
14. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    
15. #include "stm32l4xx_hal.h"
    % J7 L* }  h: v1 c8 k7 y
16. #include "led.h"    // 初始化LED灯的引脚配置
    0 S' Y' m; j& g
17. #include "sys.h"    // 初始化时钟用
    
18. #include "delay.h"
    / r0 h! ]. k7 o. h/ t
19. /************************************************
    1 q5 B6 y$ p8 G
20. 函数名称：int main()
    2 n1 z+ [' M; @
21. 函数功能：主函数
    
22. 入口参数：无
    3 U1 A$ z/ V- h( x  F* M& q2 [. b% i( q
23. 返回参数：无
      k: S" N' I' f$ v3 v' i8 P& A
24. *************************************************/
    , M$ x" _' p% T
25. int main(void)
    
26. {
    ) D: `& S+ b' [/ s
27. u8 color=0;
    
28. HAL_Init();
    
29. SystemClock_Config();
    
30. MX_LED_Init();
    + ]3 s! D) c0 K: c3 j; H6 ^
31. delay_init(80);     // 初始化延时函数,80M系统时钟
    
32. while (1)
    # [. c9 `9 G$ ?* z7 K6 X( a
33. {
    
34.   switch(color%8)       // 取余数
    ! G% X' R9 M  C5 B  I! [
35.   {
    7 p2 M, i5 ~  u: }" Z6 b# E  ?
36.    case 0:             // 余数为0时
    " D; F1 Q7 B1 C! Y0 f
37.     LED_R(0);
    
38.     LED_G(0);
    
39.     LED_B(0);
    & b6 p9 E  Y) |5 r) t5 q
40.     break;
    
41.    case 1:       // 余数为1时
    * R7 i+ y9 G5 J, h7 U
42.     LED_R(0);
    
43.     LED_G(0);
    
44.     LED_B(1);
      Z% o% J( w8 S0 @$ ~4 B1 v6 I4 ~. K0 o
45.     break;
    " i" ]0 e$ l+ |% X6 e! Z' C& {. _
46.    case 2:       // 余数为2时
    7 f) O" s4 r3 C( _$ m' ]6 }
47.     LED_R(0);
    
48.     LED_G(1);
    6 F* {, N7 g& D2 S
49.     LED_B(0);
    
50.     break;
    
51.    case 3:       // 余数为3时
    
52.     LED_R(0);
    7 @. _( J9 r8 q
53.     LED_G(1);
    
54.     LED_B(1);
    + ]- Y) ?. f0 [7 N
55.     break;
    & a- A* t0 Q2 V6 P' g' u8 t/ f- [/ R
56.    case 4:       // 余数为4时
    
57.     LED_R(1);
    
58.     LED_G(0);
    
59.     LED_B(0);
    
60.     break;
    ! h' V# q! a, J+ o2 s1 O3 ?8 F
61.    case 5:       // 余数为5时
    ! e0 P8 Q  H" T4 c3 \9 ^
62.     LED_R(1);
    6 i2 t4 M" J: r, \1 ]
63.     LED_G(0);
    4 L8 e0 Y& I* X( z
64.     LED_B(1);
    
65.     break;
    ' O& S3 D& H9 x( `
66.    case 6:       // 余数为6时
    
67.     LED_R(1);
    5 `) d) |2 c; S8 N: w
68.     LED_G(1);
    ! @. V# t; O% L
69.     LED_B(0);
    9 e+ H* g+ X: j8 Z6 L4 C
70.     break;
    
71.    case 7:       // 余数为7时
    + C+ [6 f. h& u6 t2 `  g
72.     LED_R(1);
      n& Y0 r/ g; N4 O" F) p, T
73.     LED_G(1);
    
74.     LED_B(1);
    3 Q4 P" W! O2 d
75.     break;
    8 t+ ?* B- G1 p9 `- U
76.    default:
    6 `$ N/ A" x  V+ Z# H: ]- a
77.     break;
    0 N9 M5 T* ~0 Z8 `( o* o
78.   }
    
79.   color++;
    
80.   delay_ms(500);    // 延时500ms就改变一次颜色
    5 |: {3 g0 e8 [$ M8 S
81. }
    0 e1 T0 }5 {' P8 y6 {( h: H
82. }
    
83. /****** Copyright (C)2020 闲人Ne. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/
    * G' F! ?* l7 O$ p7 M) `) N

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2）led.h头文件
  [8 R4 u; \  C- V! F& b* h: ^

1. /**
   ! n& Z3 d* D, K0 M6 l
2. ********************************  STM32L4x  *********************************
   
3. * @文件名称： led.h
   
4. * @修改作者： 闲人Ne
   
5. * @库版本号： V3.5.0
   
6. * @工程版本： V1.0.0
   ) [; Z. D0 U! o. U; Q, X  n, @! \
7. * @开发日期： 2020年12月07日
   7 J3 D( [5 w# r2 Y) S( S5 G+ Y
8. * @摘要简述： led.h头文件
     |1 J- F( R5 h, A$ y" a9 m+ Y0 l
9. ******************************************************************************/
   ) y1 ?/ }2 q" k% T6 P
10. /*----------------------------------------------------------------------------
    / ]. b) g' |1 c* q" a# k
11. * @更新日志：
    
12. * @无
    
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    
14. #ifndef __LED_H
    , ?( M" r* P& r9 ^& j5 X
15. #define __LED_H
    9 a" A5 `! ~2 M9 ^
16. /* RGB接口定义 ----------------------------------------------------------------*/
    ! W, F1 V* G3 B
17. #define LED_R(n)     (n?HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_SET):HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_RESET))
    ! y0 F* ]! M( P# v& t; X
18. #define LED_R_TogglePin  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOE,GPIO_PIN_7)    // LED_R电平翻转
    $ b3 n/ p$ S- w% I
19. #define LED_G(n)     (n?HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET):HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET))
    
20. #define LED_G_TogglePin   HAL_GPIO_TogglePin(GPIOE,GPIO_PIN_8)   // LED_G电平翻转
    3 H5 h! P5 @% w% j$ s
21. #define LED_B(n)     (n?HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_SET):HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_RESET))
    7 X8 J' V& T$ L! y& v& K' e
22. #define LED_B_TogglePin   HAL_GPIO_TogglePin(GPIOE,GPIO_PIN_9)   // LED_B电平翻转
    
23. /* 函数申明 ------------------------------------------------------------------*/
    , o. Z) i- p+ S
24. void MX_LED_Init(void);
    
25. #endif /* __LED_H */
    , C' i( `7 o/ g9 {: I
26. /****** Copyright (C)2020 闲人Ne. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

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3）led.c源文件

5 ^$ X3 a& V! D% \- e! G: Y6 l

1. /**
   
2. ********************************  STM32L4x  *********************************
   * j( ~1 J0 }8 ?( I& z
3. * @文件名称： led.c
   1 p, G7 ~3 B8 y6 V9 D; p" f
4. * @修改作者： 闲人Ne
   4 |- [* D4 O! i3 G& U
5. * @库版本号： V3.5.0
   
6. * @工程版本： V1.0.0
   
7. * @开发日期： 2020年12月07日
   
8. * @摘要简述： led.c源文件
   
9. ******************************************************************************/
   # u5 m0 x0 j  S) m5 C( `2 v" u$ r
10. /*----------------------------------------------------------------------------
      b+ N: e; `1 G' `$ d  o
11. * @更新日志：
    - r" p. Q4 [! {
12. * @无
    
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    
14. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    . D5 x, e6 m7 k9 H: s5 v6 n$ V
15. #include "led.h"
    * P. B- @9 S6 a
16. #include "stm32l4xx_hal.h"
    2 f) P% G! h% `! u6 U- e
17. /************************************************
    , q- S$ `+ A. @6 ~: |6 l+ N, }
18. 函数名称：MX_LED_Init()
    
19. 函数功能：LED管脚配置
    
20. 入口参数：无
    9 W. }. X( ]' X: V
21. 返回参数：无
    
22. *************************************************/
    1 S8 V- K7 S' `5 ?5 x- F* g
23. void MX_LED_Init(void)
    1 c$ D2 e7 ]) B
24. {
    
25.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    - ~% N1 Y3 [8 o
26.   /* GPIO Ports Clock Enable */
    
27.   __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
    
28.   __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();
    . n4 h) b# [+ z4 \
29.   /*Configure GPIO pin Output Level */
    9 e) B! L3 r. R; V5 t( Z
30.   HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_SET);
    
31.   /*Configure GPIO pins : PE7 PE8 PE9 */
    ' `5 t! d& I# i& v
32.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;
    
33.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    
34.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    ; J; k, x2 A' m! C& {
35.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    9 ]9 I+ N7 y, ~# g6 K5 d& }. T* d. c
36.   HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);
    4 }" p) ~! V5 _
37. }
    
38. /****** Copyright (C)2020 闲人Ne. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

复制代码

备注：在用STM32CubeMX生成代码的时候，main函数里的SystemClock_Config()子函数里少一行代码 RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 1，导致前期在main函数里设延迟时间，总感觉与实际时间不符。补上这行代码后就好了。
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