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STM32心得:GPIO实验-基于库函数

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STMCU小助手 发布时间:2022-11-20 16:11
实验内容:跑马灯、蜂鸣器和按键输入
) Y+ I0 P9 c9 {
' e; v; E1 r, ~$ a$ v特点:不涉及寄存器操作、位操作相关代码,适合初学库函数操作的朋友
1 B8 u- x( R( c0 f原理图:, d' w% O8 c3 t+ a( y) R: H$ `! r
1)如图所示,跑马灯,PB5接LED0,PE5接LED1;7 p  V% @+ W* L) @
+ d% Z3 P7 t; Z$ ^0 _% |4 J
20200323155541389.png
+ Z9 P) D# v3 X/ C5 E  f/ W8 b- j1 L( h# n
2)如图所示,蜂鸣器,PB8接BEEP(蜂鸣器);/ Q$ k: J; h$ ?* S! V2 H/ g
; k" C" t: ?7 }; s3 {: w) p
20200323155639506.png   Q9 X$ d* s5 L% S& ^/ |9 _" Y
, w- `+ f# A1 f& g/ ?5 Z
3)如图所示,PE4接KEY0,PE3接KEY1,PE2接KEY2,PA0接WK_UP;
( q" {7 v  \. ~  H( l$ d! e& U
( N" @# W! |! \: z, ]2 m; V 20200323155705847.png
3 l% |. S5 O3 @/ \+ o
" Z! A4 R) e  |: S- N工作原理不细讲,一定要看清外设与哪个GPIO管脚对接。
+ {0 a+ _8 M8 \% M( t
% w7 j/ l2 V2 \. [% I5 A涉及四个GPIO库函数:
  y8 S: y8 z8 F- @- w, X" }6 w4 m) b' g2 b/ d+ D! y1 ?
  1. 1)void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct); //初始化作用
    2 x: f0 F7 B5 l" l
  2. 2)void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);               //设置输出电平为高
    " o( B, I$ x; ]  o7 ^2 l2 o
  3. 3)void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);             //设置输出电平为低
    * y9 i; I( ~( I  }" d# @5 H
  4. 4)uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);    //读取某个GPIO端口的输入电平
复制代码
1 {7 n/ d' p1 v7 G2 R
在stm32f10x_gpio.h文件中,有如下代码,需要牢记:# J. \: g, D- I& {8 d

1 B+ w7 O# y0 [; \$ @" D% u
  1. typedef enum, \* C3 |9 R( Y- v
  2. { GPIO_Mode_AIN = 0x0,            //模拟输入//. r. L# ]0 W3 y4 \2 d& ?- a
  3.   GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,   //输入浮空/// z* Z% d& f/ G6 u) c+ ~
  4.   GPIO_Mode_IPD = 0x28,           //输入下拉//8 t1 ^3 q) t! O
  5.   GPIO_Mode_IPU = 0x48,           //输入上拉//
    : u; |7 E3 _: A/ s( Z+ Q
  6.   GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,        //开漏输出//
    & ^( B; r: S7 t) t( A
  7.   GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,        //推挽输出//9 \/ I2 M# j8 {
  8.   GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,         //复用开漏输出//- {' \0 y& Z! `, T! W. a
  9.   GPIO_Mode_AF_PP = 0x18          //复用推挽输出//& a0 x1 t2 `) ?. Y' d. X2 p. [
  10. }GPIOMode_TypeDef;
复制代码
& s6 |2 L  x3 F9 W, T  l- A, s
这八种模式对应的地址是如何修改寄存器的,我暂时还不了解,有兴趣的可以仔细解读stm32f10x_gpio.c文件中的void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)函数。! v) z( y* t. C; W

; r, T7 x! a, s& D8 }实验步骤:( e- L, n& D( T
1) 新建工程模板;# Y/ \' Q8 a, t2 p+ `9 c+ K
2) 新建HARDWARE空文件夹(与USER文件夹并列);
; h8 {: @7 y5 c, v3) 在MDK软件中,新建led.c,beep.c和key.c三个.c文件以及对应的led.h,beep.h和key.h头文件,均保存在HARDWARE文件夹中;* U- t# z: [7 L" ?# X1 p( M
4) led.h头文件代码如下:% S! l' O% f' f. W
/ [$ P& C$ Q: }: `. }
  1. #ifndef __LED_H
    ( D, f, L0 {2 R# l" w0 p' G
  2. #define __LED_H. b& [7 F$ f- S
  3. void LED_Init(void);
    . A$ s4 \" s5 M
  4. #endif
复制代码
) Q$ r* g4 t  C8 q
5)beep.c头文件代码如下:9 `- o  O& T4 Y0 C0 n1 [  K

/ X$ H" n) p* m: i0 \% r: g9 W; j
  1. #ifndef __BEEP_H
    - T/ b6 ?- k) T
  2. #define __BEEP_H
      [& T  n: Y$ ?( a# `( i
  3. void BEEP_Init(void);
    ' m/ m  o* _* _  j
  4. #endif
复制代码

- A8 p. F0 h/ b! _7 G8 h0 N6)key.h头文件代码如下:' F. H* H; y) g8 Q$ G
& |$ L$ Q. w' s  R( @
  1. #ifndef __KEY_H* {# [4 i( m$ U; l1 u
  2. #define __KEY_H0 u: {6 _( [. D0 s! G, l3 t
  3. #include "stm32f10x.h"3 S9 c. k* }9 w. S: R6 a+ h( m
  4. void KEY_Init(void);
      j. W, g, a% t
  5. u8 KEY_Scan(u8);" T4 B. T/ d  f* D% q
  6. #endif
复制代码

6 P" o" `3 F1 n9 B9 C" s7)led.c文件代码如下:4 E9 `2 h" o+ c- w" }6 f1 w. Q

  ^( f8 I3 F# J2 D5 @$ R4 |
  1. #include "led.h"
    . P3 q% V! |+ F& c( z9 n
  2. #include "stm32f10x.h"# x% M3 }. I' D( y4 ~# O: ?
  3. void LED_Init(void)# M% l. ]4 s8 F9 H
  4. {; \# G: v! q8 e( C
  5. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure; " v. V; \% ?* x$ Y# K
  6. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  //使能PB端口时钟: l1 ^0 s! S4 Y
  7. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);  //使能PE端口时钟
    % y1 z8 G8 V* q" K9 _& B
  8. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;              //LED0-->PB.5 端口配置
    ! I9 O( m- h( i8 ?
  9. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      //推挽输出
    & u) Y3 R5 ~! K8 ~- y2 }/ ~
  10. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     //IO口速度为50MHz
    # B9 D/ g- K; B4 f3 x
  11. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);               //根据设定参数初始化GPIOB.5- o+ f  ]- P6 X( `
  12. GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);                      //PB.5 输出高,LED0灭" r8 {( l2 X" a. a+ }1 k
  13. GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);              //根据设定参数初始化GPIOE.5& n2 v7 h9 ^) S: i+ V8 V
  14. GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);                     //PE.5 输出高,LED1灭 5 F  G/ d5 I; W1 j* }/ R' I
  15. }
复制代码

5 s6 o- [( w, U9 Y8)beep.c文件代码如下:9 e' T( d$ B7 W& I
3 r8 P# _3 E$ w: [$ h& \  i
  1. #include "stm32f10x.h"
    7 m/ D1 r8 `. {9 `' g: L$ s0 i' `& B
  2. #include "beep.h"
    ! a! r7 I4 L0 Y# Q; P8 x
  3. void BEEP_Init(void)/ ~8 p7 o  L! c: O
  4. { . r) e4 [1 e* \/ o6 y5 C# L
  5. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;  $ t# |6 I2 E  k5 z+ R
  6. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  //使能PB端口时钟 . l3 M5 u9 x& ?$ S
  7. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;           //蜂鸣器-->PB.8 端口配置4 I1 @, [+ B* l  S
  8. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      //推挽输出+ f, y& B7 }4 C# Z! G- @$ e, N6 o
  9. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     //IO口速度为50MHz: A, h, f* B$ w* l
  10. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);              //根据设定参数初始化GPIOB.8
    ! _) V/ B: I2 p0 {' M3 S! w! q
  11. GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);                 //PB.8 输出低,蜂鸣器不叫
    " o$ W- e: L, a( e, l
  12. }
复制代码

3 g0 {8 j5 X8 t7 K; s3 Z! B9)key.c文件代码如下:1 Z3 `7 v1 @& o2 l$ z+ d

* I; D* I8 X* K* s/ E
  1. #include "stm32f10x.h"
    , H$ `0 z$ i5 E4 {9 O) Z
  2. #include "key.h"
    6 l( U% }( `$ N8 d) s" F! w9 W
  3. #include "delay.h"  J) @' [  n& T4 b
  4. void KEY_Init(void) //IO初始化
    " R' ]0 q* e* t0 X' f! g
  5. { 9 j( ^! r; C+ [7 ~: B& U1 r
  6.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    7 k4 l" l" s2 w, r* l( z: p8 d
  7.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);    //使能PA,PE端口时钟: R" u) d5 R/ l2 f
  8. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;             //KEY0-KEY2
    5 [; r) s- W3 R- F6 n0 L  S
  9. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;                                //设置成上拉输入9 D0 Z& P4 O% m2 t$ f2 x+ r" c
  10.   GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);                                       //初始化GPIOE2,3,4
    % Y/ |7 k' E9 l( s2 A% T1 G
  11. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;
    ' U# m0 S' J# w) w+ H
  12. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;                                //PA0设置成输入,默认下拉   
    / m& E% K! T, ^( G2 q3 W9 q
  13. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                       //初始化GPIOA.03 @# ?- Y( z3 x
  14. }
      \1 m( c3 T1 {& `: f9 b( `$ j
  15. u8 KEY_Scan(u8 mode)* u: K0 J: j; C) s* a6 l
  16. {  ( x/ k- ]. t  x+ N' `
  17. static u8 key_up=1;//按键按松开标志# G5 q% w- i& f- G* A
  18. if(mode)key_up=1;  //支持连按    & M" ^( S% d% O$ H9 ^- o/ z
  19. if(key_up&&(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)==0||GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)==0||GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)==0||GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==1))1 ^+ @7 @* f0 g1 v  y" U) E/ c
  20. {& T# u8 P- ^' m" L
  21.   delay_ms(10);//去抖动
    6 j4 Y. j3 C7 Y
  22.   key_up=0;
    9 L$ R6 `. q" v! f! h" F$ f* o( I8 f: a
  23.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)==0)return 1;& O9 O- `# O( Y& f- ^
  24.   else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)==0)return 2;( D2 p  `5 o/ Y2 O& e( O" I1 ~0 }
  25.   else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)==0)return 3;0 |2 y# L; {% @
  26.   else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==1)return 4;+ L7 i' k5 Q* V) J& i5 l
  27. }else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)==1&&GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)==1&&GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)==1&&GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==0)key_up=1;      
    ! Q$ k) W  C. t& _/ t1 J+ E
  28.   return 0;// 无按键按下
    * A* d# r7 }" ?( k5 e
  29. }
复制代码

; z& R+ U, t; K+ M10) 在MDK软件中,右键Target1,单击Manage Project Items…,在Project Items界面、Groups一栏,新建HARDWARE,并将led.c,beep.c和key.c三个.c文件添加进来;
6 p+ E, J& D$ l11)在MDK软件中,单击魔术棒,在C/C++选项里,单击Include Paths右边的…,添加led.h,beep.h和key.h三个头文件的目录(即HARDWARE);/ L& X" U2 I! O' X; ~: W
12)新建main.c主函数,代码如下:
; [. i- l2 a5 L1 [" J0 @" E5 L: M' y% x* a6 p. }' t
  1. #include "stm32f10x.h"
    4 U1 r+ m6 X0 t
  2. #include "delay.h"
    & X9 ~* T/ {3 o0 j2 ^, N2 l# L7 p
  3. #include "led.h"
    / l1 I$ p9 g- B$ C$ F: h5 @1 Q3 o8 {
  4. #include "beep.h"
      G- A- U1 x+ F' r1 @, l
  5. #include "key.h"+ [4 S* N1 m5 X( `
  6. int main(void)! H$ j! `. i: ?, A9 q/ m: ^+ ]/ I& [
  7. {
    $ \, ?0 D8 N: s5 A3 J5 {
  8.   vu8 key=0;
    # q% C- O+ L' o; M8 T% X# u
  9. delay_init();
    0 X0 E( j& F1 ^# j  N7 h2 E
  10. LED_Init();8 I' Y3 W: P: G9 P* d# E
  11.   BEEP_Init();
    ' S0 R8 K9 }- i) w+ W) D2 N3 v" r3 \
  12. KEY_Init(); . r* w) i: N" k3 c- v+ G  q- [
  13. while(1)
    $ I; O! M0 j4 c) }. ^/ c
  14. {$ n/ l' o6 j7 |2 ?5 }
  15.   key=KEY_Scan(1);5 ?( Y1 k" D- X7 `! W
  16.       if(key)2 e6 E( m+ Q. L
  17.   {         
    / X1 @  ?: O: ?! c  W
  18.    switch(key)% I; V" e( F) u
  19.    {     - `" Q  ?8 t5 ]* z2 k/ S. ?: c5 N/ e( ~
  20.     case 4:
    # D% p. a& _( s8 W  ^% k6 r) ]2 T: {
  21.      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);   //控制蜂鸣器叫   , V2 S7 V3 A3 N, C" |3 e) {  N4 i
  22.      break;
    7 g( X8 ^' K) j  M/ R, b
  23.     case 3: 5 q6 s$ z  H% q3 d% V8 m! \  h( I
  24.     GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);     //控制LED0亮       + M) y# ]5 H% x8 d% K
  25.      break; ) ?! B" ~! |! _. l
  26.     case 2:
    & Y* B6 ^/ ^! J, m; v
  27.     GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);     //控制LED1亮  ' `' g8 ?) l3 U
  28.      break;
    * [) \/ _# v: q2 n8 @
  29.     case 1:                              
    7 g9 E+ r3 Q$ s. T
  30.     GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);     //控制LED0亮 3 H' o' c$ l' R% ?) H% s
  31.     GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);     //控制LED1亮
    9 y1 L! G& m0 o7 L4 V0 A
  32.      break;
    # d: n9 s6 A1 n5 V( F
  33.    }
      G9 G0 @/ y5 p% s9 ?& u4 X( S
  34.    delay_ms(1000);                         //延迟1000ms( S5 S5 ^) I9 k
  35.    GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);       //控制蜂鸣器不叫  L1 r& f2 B: z6 q" N) k
  36.    GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);         //控制LED0灭
    , v$ @+ b! q" ?1 U
  37.    GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);         //控制LED1灭( q; K5 o3 A! d8 J+ B
  38.   }) m' u# C3 P5 F" S4 s
  39. }* ]7 U9 {) b5 I& C; @" L+ J$ i4 C% m
  40. }
复制代码

2 k/ j, q: `8 P  d13)完成后即可运行看效果。5 r0 w& E; v0 u
————————————————
1 H5 s" h- y3 ?3 U版权声明:天亮继续睡9 O# j9 _6 z' W
1 y  z/ W4 J$ }' m/ z* Z' G
. n0 v& K- v+ }6 d8 q1 ?( H2 \
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