怎么查看网站后台地址,网站建设请示,山东进一步优化,国外做软件界面的设计网站STM32 学习2 库函数控制GPIO输出 一、GPIO寄存器介绍1. GPIO简介2. GPIO功能#xff08;1#xff09;模式分类#xff08;2#xff09;模式设置方法MODE[1:0]#xff1a;模式控制#xff0c;用于配置端口引脚的模式#xff1a;CNF[1:0]#xff1a;配置引脚输出速度1模式分类2模式设置方法MODE[1:0]模式控制用于配置端口引脚的模式CNF[1:0]配置引脚输出速度PUPD[1:0]上拉/下拉配置 3**输入模式**4**输出模式** 3. GPIO的寄存器1两个32位配置寄存器2两个32位数据寄存器3一个32位置位/复位寄存器GPIOx_BSRR4一个16位复位寄存器GPIOx_BRR5一个32位锁定寄存器GPIOx_LCKR 4. 时钟控制器 二、GPIO配置1. 配置内容2. 配置结构体1GPIO_Pin2Mode3Speed4OType5PuPd 三、GPIO使用步骤四、代码示例1. 跑马灯显示2. 显示数字 一、GPIO寄存器介绍
1. GPIO简介
GPIO是STM32微控制器上的一组引脚可配置为输入或输出模式用于与外部设备进行数字信号交换。每个GPIO引脚都有一个唯一的编号通常称为引脚名称或引脚号码。
STM32系列微控制器通常具有多个GPIO引脚数量取决于具体型号。
GPIO模块是STM32微控制器中非常重要的功能之一它允许微控制器与外部设备进行数字信号交换。通过正确配置和使用GPIO可以实现各种应用包括传感器接口、控制输出设备等。 2. GPIO功能
1模式分类
GPIO端口的每个位可以由软件分别配置成多种模式
输入浮空输入上拉输入下拉开漏输出推挽式输出推挽式复用功能开漏复用功能
2模式设置方法
通过设置 GPIOx_CRL/CRH具体有
MODE[1:0]模式控制用于配置端口引脚的模式
00输入模式01输出模式10复用功能模式11模拟输入模式
CNF[1:0]配置引脚输出速度
00低速01中速10高速11最高速
PUPD[1:0]上拉/下拉配置
00无上拉/下拉01上拉10下拉11保留
这些值一般在使用寄存器编程需要用到使用库函数时直接使用系统定义的宏来设置一般定义如下
GPIO_Mode_IN输入模式用于将GPIO引脚配置为输入模式。GPIO_Mode_OUT输出模式用于将GPIO引脚配置为输出模式。GPIO_Mode_AF复用模式用于将GPIO引脚配置为复用模式通常用于连接外设。GPIO_Mode_AN模拟模式用于将GPIO引脚配置为模拟模式用于ADC输入等。
3输入模式
GPIO引脚可以用于读取外部设备的数字信号。在输入模式下引脚可以被连接到传感器、开关、按钮等外部设备并且微控制器可以读取这些设备的状态高电平或低电平。 下图是I/O端口位的输入设置
4输出模式
GPIO引脚可以用于向外部设备发送数字信号。在输出模式下微控制器可以控制引脚的状态输出高电平或低电平信号从而驱动LED、继电器、马达等外部设备。 输出IO端口位配置
3. GPIO的寄存器
在STM32系列微控制器中GPIO的配置和控制通过一系列特定的寄存器完成。这些寄存器提供了对GPIO引脚的各种配置选项和控制功能。 每个GPIO端口有
1两个32位配置寄存器
控制端口引脚的模式、输出速度和上拉/下拉配置。
GPIOx_CRLGPIOx_CRH
2两个32位数据寄存器
GPIOx_IDR输入数据寄存器读取端口引脚的电平状态。GPIOx_ODR输出数据寄存器设置端口引脚的电平状态。
3一个32位置位/复位寄存器GPIOx_BSRR
用于设置或复位端口引脚的电平。
4一个16位复位寄存器GPIOx_BRR
用于复位端口引脚的电平。
5一个32位锁定寄存器GPIOx_LCKR
锁定寄存器用于锁定GPIO端口的配置。
4. 时钟控制器
在STM32微控制器中每个GPIO端口都需要单独打开时钟以激活其功能。时钟控制器Clock Controller是用来控制微控制器内部各个模块的时钟信号的包括GPIO模块。通过打开相应GPIO端口的时钟可以使得该端口的GPIO模块开始正常工作。
二、GPIO配置
1. 配置内容
在STM32中使用寄存器对GPIO进行配置和控制。常见的GPIO配置包括以下几个步骤 选择引脚模式确定引脚是作为输入还是输出。这通常涉及设置相应的寄存器位。 配置引脚速率根据需求选择引脚的输出速率以适应外部设备的要求。速率通常包括低速、中速、高速等选项。 配置引脚上下拉根据需要启用或禁用引脚的上拉或下拉电阻以确保在未连接外部设备时引脚的稳定状态。 配置引脚中断可选如果需要可以配置引脚触发中断以便在引脚状态发生变化时触发微控制器的中断服务程序。
2. 配置结构体
GPIO配置结构体是一个用于配置GPIO引脚参数的数据结构面是一个典型的GPIO配置结构体的说明
typedef struct {uint32_t GPIO_Pin; // GPIO引脚编号可以是单个引脚或者多个引脚的组合如 GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1GPIOMode_TypeDef Mode; // GPIO引脚的工作模式包括输入模式、输出模式、复用模式等GPIOSpeed_TypeDef Speed; // GPIO引脚的输出速率通常有低速、中速、高速可选GPIOOType_TypeDef OType; // GPIO引脚的输出类型通常有推挽输出和开漏输出两种类型GPIOPuPd_TypeDef PuPd; // GPIO引脚的上拉/下拉电阻状态可以选择无上拉/下拉、上拉、下拉
} GPIO_InitTypeDef;
初始化
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;1GPIO_Pin
表示需要配置的GPIO引脚的编号可以使用GPIO_Pin_X的形式表示单个引脚也可以使用按位或操作将多个引脚组合在一起例如 GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 表示同时配置GPIO引脚0和1。
2Mode
表示GPIO引脚的工作模式包括输入模式GPIO_Mode_IN、输出模式GPIO_Mode_OUT、复用模式GPIO_Mode_AF等。根据具体应用需求选择合适的工作模式。 示例
GPIO_InitStruct.Mode GPIO_Mode_IN; // 输入模式
GPIO_InitStruct.Mode GPIO_Mode_OUT; // 输出模式
GPIO_InitStruct.Mode GPIO_Mode_AF; // 复用模式如果是输出模式还需要选择引脚的类型通常有推挽输出和开漏输出两种类型。
GPIO_InitStruct.Mode GPIO_Mode_OUT; // 输出模式
GPIO_InitStruct.Mode GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出
GPIO_InitStruct.Mode GPIO_Mode_Out_OD; // 开漏输出
3Speed
表示GPIO引脚的输出速率通常有低速GPIO_Speed_2MHz、中速GPIO_Speed_50MHz、高速GPIO_Speed_100MHz可选。选择合适的输出速率可以满足不同应用的需求。 示例
GPIO_InitStruct.Speed GPIO_Speed_2MHz; // 2MHz输出速率
GPIO_InitStruct.Speed GPIO_Speed_50MHz; // 50MHz输出速率
GPIO_InitStruct.Speed GPIO_Speed_100MHz; // 100MHz输出速率
4OType
表示GPIO引脚的输出类型包括推挽输出GPIO_OType_PP和开漏输出GPIO_OType_OD两种类型。推挽输出适用于驱动电平信号而开漏输出适用于驱动开关或者双向总线。
5PuPd
表示GPIO引脚的上拉/下拉电阻状态可以选择无上拉/下拉GPIO_PuPd_NOPULL、上拉GPIO_PuPd_UP、下拉GPIO_PuPd_DOWN。根据实际连接情况选择合适的上拉/下拉电阻状态。 示例
GPIO_InitStruct.Pull GPIO_PuPd_NOPULL; // 无上拉/下拉
GPIO_InitStruct.Pull GPIO_PuPd_UP; // 上拉
GPIO_InitStruct.Pull GPIO_PuPd_DOWN; // 下拉
配置完成后可以使用GPIO_Init()函数将配置应用到GPIO引脚上
GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStruct); // 将配置应用到 GPIOA 端口上
三、GPIO使用步骤
以下是使用STM32的GPIO的一般步骤
打开GPIO端口时钟初始化GPIO模块在程序开始时需要初始化GPIO模块配置所需的引脚为输入或输出并设置其他相关参数读取输入引脚状态如果引脚配置为输入模式可以使用相应的函数或指令来读取引脚的状态判断外部设备的状态设置输出引脚状态如果引脚配置为输出模式可以使用相应的函数或指令来设置引脚的状态向外部设备发送所需的信号处理中断可选如果配置了中断需要编写相应的中断服务程序来处理引脚状态变化时的事件。
四、代码示例
1. 跑马灯显示
实验使用普中开发板LED电路如下 LED1的阴极连接在芯片的26号引脚PC0(GPIO端口C的第0管脚)上当PC0输出低电平时发光二极管正向导通D1被点亮。因此对PC0进行操作即可控制LED1。
#include stm32f10x_lib.h //包含所有的STM32F10x库的头文件
#include stdio.h// GPIO配置函数
void GPIO_Configuration(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义GPIO初始化结构体// 开启GPIOC的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);// 设置GPIOC的模式为推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_All; //选择所有的pinGPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz; //设置输出速度为50MHzGPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_Out_PP; //设置为推挽输出模式GPIO_Init(GPIOC, GPIO_InitStructure); //初始化GPIOC
}// 延时函数
void delay(u32 i)
{while (i--) //当i不为0时持续减1实现延时;
}// 打开指定位置的LED
void on(int position)
{// GPIOC-BSRR (1 (16 position)); //通过设置BSRR寄存器关闭指定位置的LEDGPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_0 position); //
}// 关闭指定位置的LED
void off(int position)
{// GPIOC-BSRR (1 (position)); //通过设置BSRR寄存器打开指定位置的LEDGPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_0 position);
}// 主函数
int main(void)
{GPIO_Configuration(); //调用GPIO配置函数int j;//GPIOC-BRR GPIO_Pin_0; //关闭0号位的LEDGPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_All);while (1) //无限循环{for (j 0; j 8; j) //遍历0到7号位{on(j); //打开j号位的LEDdelay(0xfffff); //延时off(j); //关闭j号位的LEDdelay(0xfffff); //延时}}
}
可以设置断点打开GPIOA的查看窗口查看运行状态
2. 显示数字
#include stm32f10x_lib.h //包含所有的STM32F10x库的头文件
#include stdio.hint arr[10][7] {{0,1,2,3,4,5},{1,2},{0,1,6,4,3},{0,1,6,2,3},{5,6,1,2},{0,5,6,2,3},{0,5,6,4,3,2},{0,1,2},{0,1,2,3,4,5,6},{0,1,2,3,5,6}
};// GPIO配置函数
void GPIO_Configuration(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义GPIO初始化结构体// 开启GPIOC的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);// 设置GPIOC的模式为推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_All; //选择所有的pinGPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz; //设置输出速度为50MHzGPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_Out_PP; //设置为推挽输出模式GPIO_Init(GPIOC, GPIO_InitStructure); //初始化GPIOC
}// 延时函数
void delay(u32 i)
{while (i--) //当i不为0时持续减1实现延时;
}// 打开指定位置的LED
void on(int position)
{GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_0 position); //
}// 关闭指定位置的LED
void off(int position)
{GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_0 position);
}
void onArray(int array[], int len){int j;for(j0;jlen;j){on(array[j]);}
}
int count(int n){int len 1;for (int i 1; i 7; i) {if (arr[n][i] ! \0) {len;} else {break;}}
return len;
}
void lightn(int n){// 计算onArray 第二个参数即二维数组第二维长度int len count(n);onArray(arr[n], len);
}void allOff(){GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_All);
}
// 主函数
int main(void)
{GPIO_Configuration(); //调用GPIO配置函数int j;GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_All);while (1) //无限循环{for(int i0;i10;i){lightn(i);delay(0xfffff);allOff();delay(0xff);}}
}
本文代码开源地址 https://gitee.com/xundh/stm32_arm_learn
