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標題: STM32_GPIO配置及庫函數講解—獨立按鍵 [打印本頁]

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作者: liuzhu    時間: 2015-9-10 01:17
標題: STM32_GPIO配置及庫函數講解—獨立按鍵

User Button硬件連接如下圖所示：當按鍵被按下，PB9檢測到低電平，相反PB9被3.3V電源拉高。

LED硬件連接如下圖所示：高電平點亮LED。

要想將PB9管腳配置成輸入模式，程序所需如下步驟：（必須的）

第一步：配置系統時鐘。見STM32F103x RCC寄存器配置

除此之外，還需將GPIO外設時鐘打開。

    /* Enable GPIOC and GPIOB clock */
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
   第二步：配置中斷向量表。決定將程序下載到RAM中還是FLASH中。以后講。void NVIC_Configuration(void)
{
#ifdef  VECT_TAB_RAM  
  /* Set the Vector Table base location at 0x20000000 */
  NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else  /* VECT_TAB_FLASH  */
  /* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
  NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);   
#endif
}

第三步：配置GPIO的模式。輸入模式還是輸出模式。STM32_GPIO配置及庫函數講解——LED跑馬燈已講過。

void GPIO_Configuration(void)
    {
      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

      /* Configure PC.06, PC.07, PC.08 and PC.09 as Output push-pull */
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
      GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
  
      /* Configure PB.09 as Input pull-up */
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_9;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  //上拉輸入
      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    }

第四步：讀該管腳上的電平狀態。需要介紹一個庫函數。

v GPIO_ReadInputDataBit        從指定Port指定Pin，讀該管腳上的電平狀態：

u8 GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, u16 GPIO_Pin)
    {
      u8 bitstatus = 0x00;
  
      /* Check the parameters */
      assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
      assert_param(IS_GET_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
  
      if ((GPIOx->IDR & GPIO_Pin) != (u32)Bit_RESET)
      {
        bitstatus = (u8)Bit_SET;
      }
      else
      {
        bitstatus = (u8)Bit_RESET;
      }
      return bitstatus;
    }

涉及到GPIO_IDR寄存器，如下所示

經過上面4步，就可以檢測PB9管腳的電平狀態。

按鍵按下，PB9管腳應該是低電平，怎么才能驗證，最簡單的方法是：當按鍵被按下，點亮所有LED。

下面給出完整程序：

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h"

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void RCC_Configuration(void);
void NVIC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void Delay(vu32 nCount);

/*******************************************************************************
* Function Name  : main
* Description    : Main program.
* Input          : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
#ifdef DEBUG
  debug();
#endif
  
  /* Configure the system clocks */
  RCC_Configuration();
   
  /* NVIC Configuration */
  NVIC_Configuration();
  
  /* Configure the GPIO ports */
  GPIO_Configuration();
  
  /* Infinite loop */
  while (1)
  {
    if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_9) == 0)  //檢測USR鍵是否被按下,若按下，則點亮全部LED
    {
      GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9);
    }
    else
    {
      GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9);
    }
  }
}

/*******************************************************************************
* Function Name  : RCC_Configuration
* Description    : Configures the different system clocks.
* Input          : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
  ErrorStatus HSEStartUpStatus;
  
  /* RCC system reset(for debug purpose) */
  RCC_DeInit();

  /* Enable HSE */
  RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

  /* Wait till HSE is ready */
  HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

  if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)
  {
    /* Enable Prefetch Buffer */
    FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

    /* Flash 2 wait state */
    FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

    /* HCLK = SYSCLK */
    RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
  
    /* PCLK2 = HCLK */
    RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

    /* PCLK1 = HCLK/2 */
    RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

    /* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */
    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

    /* Enable PLL */
    RCC_PLLCmd(ENABLE);

    /* Wait till PLL is ready */
    while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) {}

    /* Select PLL as system clock source */
    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

    /* Wait till PLL is used as system clock source */
    while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) {}
  }
  
  /* Enable GPIOC and GPIOB clock */
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
}

/*******************************************************************************
* Function Name  : NVIC_Configuration
* Description    : Configures Vector Table base location.
* Input          : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
void NVIC_Configuration(void)
{
#ifdef  VECT_TAB_RAM  
  /* Set the Vector Table base location at 0x20000000 */
  NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else  /* VECT_TAB_FLASH  */
  /* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
  NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);   
#endif
}

/*******************************************************************************
* Function Name  : GPIO_Configuration
* Description    : Configures the different GPIO ports.
* Input          : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
void GPIO_Configuration(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  /* Configure PC.06, PC.07, PC.08 and PC.09 as Output push-pull */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
  
  /* Configure PB.09 as Input pull-up */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_9;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  //上拉輸入
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

/*******************************************************************************
* Function Name  : Delay
* Description    : Inserts a delay time.
* Input          : nCount: specifies the delay time length.
* Return         : None
*******************************************************************************/
void Delay(vu32 nCount)
{
  for(; nCount != 0; nCount--);
}

#ifdef  DEBUG
/*******************************************************************************
* Function Name  : assert_failed
* Description    : Reports the name of the source file and the source line number
*                  where the assert_param error has occurred.
* Input          : - file: pointer to the source file name
*                  - line: assert_param error line source number
* Return         : None
*******************************************************************************/
void assert_failed(u8* file, u32 line)
{
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
       ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */

  /* Infinite loop */
  while (1)
  {
  }
}
#endif

還有個問題：PB9的初始狀態是什么？或者說GPIO_Configuration函數后PB9管腳上是高電平還是低電平？

這要看GPIO_InitStructure結構體的GPIO_Mode成員變量初始化為什么，如果為上拉，則PB9管腳為高電平；如果為下拉，則PB9管腳為低電平。

GPIO管腳內部電路設計如圖：

當GPIO初始化為輸入上拉模式，由上圖可知：該端口向外輸出高電平，即：ODR對應位為1

當GPIO初始化為輸入下拉模式，由上圖可知：該端口向外輸出低電平，即：ODR對應位為0

如何調試：在下面兩處處設個斷點。

1. GPIO初始化函數GPIO_Configuration中

可以看到：當GPIO設置成輸入上拉模式時，等待GPIO初始化完畢，該管腳ODR9為1

2. 在main函數中，設置一個斷點。

全速執行（F5），按住User Button不放，可以看到GPIOB_IDR的IDR9=0。當放開按鍵時，再單步調試（F10），

GPIOB_IDR的IDR9=1。

    總結：1. GPIO配置成輸入模式時，最好配置成浮空輸入（ODR對應位為0）。上拉、下拉只是該管腳初始化完對外表現的電平狀態。
2. GPIO配置成輸入模式，只關心GPIO_IDR寄存器。檢測該管腳外部輸入的是高電平還是低電平。
3. GPIO配置成輸出模式，只關心GPIO_ODR寄存器。通過該管腳向外部輸出高電平還是低電平。

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作者: LINGdong0110    時間: 2020-6-17 20:27
總結的真好，贊！！

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作者: LINGdong0110    時間: 2020-6-17 20:30
總結的真好！贊！！

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