奮斗stm32開發(fā)板學(xué)習(xí)日記3—GPIO點燈深究

ID:85148 · 發(fā)表于 2015-7-9 01:05

GPIO操作之點亮LED:
準(zhǔn)備工具：

帶有l(wèi)ed的開發(fā)板，
Jlink仿真器，
開發(fā)板原理圖，
stm32參考手冊，
stm32固件庫手冊

上一篇例程中的結(jié)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(nèi)核架構(gòu)比前者復(fù)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(shè)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(yīng)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(jìn)行編程了，打開利器keil5 ,新建led工程，如何搭建開發(fā)環(huán)境，請參考我上一篇教程。
關(guān)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(jié)構(gòu)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(shè)置引腳模式為推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz /設(shè)置引腳的速率為50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //調(diào)用庫函數(shù)初始化GPIOB
}
void RCC_Configuration(void)
{
SystemInit();
}
int main(void)
{
RCC_Configuration(); //初始化系統(tǒng)時鐘，設(shè)置為72MHz
LED_Config(); //配置led電燈參數(shù)
while (1)
{
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5); 設(shè)置PB5 為高電平點亮
}
}

程序分析：眾所周知， c程序是從main函數(shù)開始執(zhí)行的， main函數(shù)里面首先的執(zhí)行的是RCC_Configuration這個函數(shù)，
該函數(shù)的里面是systemInit這個函數(shù),這個函數(shù)的作用是設(shè)置系統(tǒng)時鐘頻率為最大72mHz,（）；
接著繼續(xù)看，程序執(zhí)行LED_Confi()函數(shù)，程序首先執(zhí)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(shè)時鐘默認(rèn)是處于關(guān)閉的，所以我們要在初始化階段設(shè)置為開啟。
繼續(xù)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(jié)構(gòu)? 此時我們可以查詢 st官方庫說明文檔。如圖所示:

該結(jié)構(gòu)體里面含有Pin, Speed ,Mode這三個參數(shù)。 LED對應(yīng)的pin腳上面的電路原理圖已經(jīng)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(jīng)在代碼中給出定義，都可以查詢到。
GPIO_init()函數(shù)主要功能就是將剛才輸入的結(jié)構(gòu)體參數(shù)寫入到GPIO相關(guān)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(fā)現(xiàn) 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(jié)構(gòu)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(jīng)全部待續(xù)了。
接著我們看SetBits函數(shù)的實現(xiàn)部分，由圖可知：

GPIOx用了BSRR這個寄存器，如圖：

這個寄存器設(shè)置相關(guān)端口為1 或者 0。相當(dāng)于設(shè)置端口輸出高低電平。這樣的話，就點亮了。

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