奮斗stm32開發板學習日記3—GPIO點燈深究

ID:85148 · 發表于 2015-7-9 01:05

GPIO操作之點亮LED:
準備工具：

帶有led的開發板，
Jlink仿真器，
開發板原理圖，
stm32參考手冊，
stm32固件庫手冊

上一篇例程中的結尾，我只是把點亮了led燈，但是具體的如何是它點亮，并沒有說到，那么這一期教程就來探究探究其中的原理。
其實讓led亮滅的原理無非就是使控制該led燈pin口輸出高低電壓，51是這樣， stm32亦是這樣，但是因為后者內核架構比前者復雜許多，所以就不能像51那樣單單用一句話就能搞定，但是萬變不離其宗，stm32點亮led的步驟一般如下:

選定需要控制的引腳
配置需要的特定功能
設置GPIO口輸出電壓的高低。

首先咱們先來分析他的電路原理圖，

打開后找到控制led部分，清注意紅框圈出來的部分，這就是對應的pin腳。
了解完后他的硬件鏈接后，接下來我們就可以對這個pin口進行編程了，打開利器keil5 ,新建led工程，如何搭建開發環境，請參考我上一篇教程。
關鍵代碼如下：
查看原代碼

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x.h"
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定義一個GPIO類型的結構體。
void RCC_Configuration(void);
void LED_Config(void);
void Delay(__IO uint32_t nCount);
void LED_Config(void){
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//開啟GPIOB的外部時鐘
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;//選擇要控制的GPIOB的pin腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //設置引腳模式為推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz /設置引腳的速率為50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //調用庫函數初始化GPIOB
}
void RCC_Configuration(void)
{
SystemInit();
}
int main(void)
{
RCC_Configuration(); //初始化系統時鐘，設置為72MHz
LED_Config(); //配置led電燈參數
while (1)
{
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5); 設置PB5 為高電平點亮
}
}

程序分析：眾所周知， c程序是從main函數開始執行的， main函數里面首先的執行的是RCC_Configuration這個函數，
該函數的里面是systemInit這個函數,這個函數的作用是設置系統時鐘頻率為最大72mHz,（）；
接著繼續看，程序執行LED_Confi()函數，程序首先執行這句RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); 使能GPIO外部時鐘的，為什么要使能呢，因為 stm32外設時鐘默認是處于關閉的，所以我們要在初始化階段設置為開啟。
繼續看這三句;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5
PIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStruture這是什么結構? 此時我們可以查詢 st官方庫說明文檔。如圖所示:

該結構體里面含有Pin, Speed ,Mode這三個參數。 LED對應的pin腳上面的電路原理圖已經給出，由于一端接地，所以我們選用推挽輸出的方式。這里補充一點，選用什么輸出輸入方式，輸出速率，ST官方都已經在代碼中給出定義，都可以查詢到。
GPIO_init()函數主要功能就是將剛才輸入的結構體參數寫入到GPIO相關的寄存器中，這里主要用到了GPIOx_CRL, GPIOx_CRL,，簡單的解釋下GPIOx_CRL,GPIOx_CRL是什么, 查詢stm32參考手冊，如圖：

CRL寄存器就是配置pin口的輸出或者輸入速度，什么模式。從圖上可以發現一個引腳口由2bit的mode（模式）和2bit的cnf（頻率）控制。又因為每個GPIO結構組分有16個pin腳，這就解釋了為什么會有CRL與CRH這兩個寄存器了。到這里的話，點亮led就已經全部待續了。
接著我們看SetBits函數的實現部分，由圖可知：

GPIOx用了BSRR這個寄存器，如圖：

這個寄存器設置相關端口為1 或者 0。相當于設置端口輸出高低電平。這樣的話，就點亮了。

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