stm32c8t6寄存器方式与标准库方式流水灯
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一、寄存器流水灯
0、找寄存器地址的方法
第一步，找到GPIOB的基地址
手册中没有直接给出所有的寄存器的地址，需要读者稍加计算。STM32给不同的寄存器分配了不同的地址，有点像划分了片区。在《STM32中文参考手册_V10》的第28页，有不同寄存器的地址范围。
现在，假如我们想读取PB3引脚的电平，该怎么找到相关的寄存器？
也就是找到GPIOB的小区。结论是，所有GPIOB相关的寄存器，都住在0x4001 0C00到0x4001 0FFF范围内
第二步，找到端口输入寄存器的地址偏移
找到存储数据的那个屋子，结论是0x4001 0C00+8 = 0x4001 0C08
第三步，找到知道数据的那个人
PB3的数据位于从右往左数第4个。
1、程序设计思路以及代码实现
首先要配置时钟使能。为什么配置时钟？为了省电，默认的时钟都是关闭的。配置STM32的任何资源前，都必须首先使能时钟。
（1）使能GPIO时钟（APB2外设时钟使能寄存器）
//打开gpio A端口的时钟
*(unsigned int *)0x40021018 |=(1<<2);
//打开gpio B端口的时钟
*(unsigned int *)0x40021018 |=(1<<3);
//打开gpio C端口的时钟
*(unsigned int *)0x40021018 |=(1<<4);
(2）端口配置低寄存器配置输出模式
每一个端口需要四位进行配置，16个端口就需要64位进行配置，所以端口配置寄存器有两个，一个是端口配置低寄存器，一个是端口配置高寄存器，但高寄存器一般没用暂时不管
//--------------APB2使能时钟寄存器------------------------
#define RCC_AP2ENR *((unsigned volatile int*)0x40021018)
//----------------GPIOA配置寄存器 ------------------------
#define GPIOA_CRL *((unsigned volatile int*)0x40010800)
//----------------GPIOA输出寄存器 ------------------------
#define GPIOA_ORD *((unsigned volatile int*)0x4001080C)
//----------------GPIOB配置寄存器 ------------------------
#define GPIOB_CRH *((unsigned volatile int*)0x40010C04)
//----------------GPIOB输出寄存器 ------------------------
#define GPIOB_ORD *((unsigned volatile int*)0x40010C0C)
//----------------GPIOC配置寄存器 ------------------------
#define GPIOC_CRH *((unsigned volatile int*)0x40011004)
//----------------GPIOC输出寄存器 ------------------------
#define GPIOC_ORD *((unsigned volatile int*)0x4001100C)
（3）端口输入数据寄存器和端口输出数据寄存器
端口输入数据寄存器，低16位对应16个引脚，高16位没有用
端口输出数据寄存器，同样是低16位对应16个引脚，高16位没有用
GPIOA_CRL&=0x0FFFFFFF; //清除该位原来的设置
GPIOA_CRL|=0x20000000; //A7推挽输出，2Mhz
GPIOA_ORD|=0x1<<7; //设置初始灯为灭
GPIOB_CRH&=0xFFFFFF0F; //清除该位原来的设置
GPIOB_CRH|=0x00000020; //B9推挽输出,2Mhz
GPIOB_ORD|=0x1<<9; //设置初始灯为灭
GPIOC_CRH&=0x0FFFFFFF; //清除该位原来的设置
GPIOC_CRH|=0x20000000; //C15推挽输出,50Mhz
GPIOC_ORD|=0x1<<15; //设置初始灯为灭
（4）实现流水灯
//函数封装
void A_LED_LIGHT(){
GPIOA_ORD=0x0<<7;
GPIOB_ORD=0x1<<9;
//GPIOC_ORD=0x1<<15;
GPIOC->ODR = 0x00002000;
}
void B_LED_LIGHT(){
GPIOA_ORD=0x1<<7;
GPIOB_ORD=0x0<<9;
//GPIOC_ORD=0x1<<15;
GPIOC->ODR = 0x00002000;
}
void C_LED_LIGHT(){
GPIOA_ORD=0x1<<7;
GPIOB_ORD=0x1<<9;
//GPIOC_ORD=0x0<<15;
GPIOC->ODR = 0x00002000;
}
void D_LED_LIGHT(){
GPIOA_ORD=0x1<<7;
GPIOB_ORD=0x1<<9;
//GPIOC_ORD=0x1<<15;
GPIOC->ODR = 0x00000000;
}
//主函数
while(1)
{
A_LED_LIGHT();
Delay_ms(1000);
B_LED_LIGHT();
Delay_ms(1000);
C15_LED_LIGHT();
Delay_ms(1000);
二、标准库方式流水灯
0、固件库
（1）新建文件
（2）引入固件库
将固件库复制到library文件夹中，再添加到keil的library组中
后将这三个文件添加到User文件中
详情请参考江协的讲解视频，全部加完后大致如下
1、LED流水灯
（1）代码
通过查看各个固件文件，查找函数完成对各个接口的操作，在User组中添加延时函数。
Delay.C
//Delay.c
#include "stm32f10x.h"
/**
* @brief 微秒级延时
* @param xus 延时时长，范围：0~233015
* @retval 无
*/
void Delay_us(uint32_t xus)
{
SysTick->LOAD = 72 * xus; //设置定时器重装值
SysTick->VAL = 0x00; //清空当前计数值
SysTick->CTRL = 0x00000005; //设置时钟源为HCLK，启动定时器
while(!(SysTick->CTRL & 0x00010000)); //等待计数到0
SysTick->CTRL = 0x00000004; //关闭定时器
}
/**
* @brief 毫秒级延时
* @param xms 延时时长，范围：0~4294967295
* @retval 无
*/
void Delay_ms(uint32_t xms)
{
while(xms--)
{
Delay_us(1000);
}
}
/**
* @brief 秒级延时
* @param xs 延时时长，范围：0~4294967295
* @retval 无
*/
void Delay_s(uint32_t xs)
{
while(xs--)
{
Delay_ms(1000);
}
}
Delay.h
//Delay.h
#ifndef __DELAY_H
#define __DELAY_H
void Delay_us(uint32_t us);
void Delay_ms(uint32_t ms);
void Delay_s(uint32_t s);
#endif
main.c
//main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
int main(void)
{
//设置时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
//定义结构体
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//将输出模式设置为推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
//输出点为a0
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;
//或使用GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 |GPIO_Pin_7;
//输出速度为50HZ
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
//以上完成结构体GPIO_InitStructure的参数配置
//用结构体完成对GPIO的配置
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);
while(1)
{
//GPIO_WritBit，对单个端口进行写入、消除控制，
//使用GPIOx，GPIO_Pin_0-16分别表示x0至x16
//Bit_RESET为亮灯，Bit_SET为熄灭
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_7,Bit_RESET);
GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_9,Bit_SET);
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_15,Bit_SET);
Delay_ms(500);
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_7,Bit_SET);
GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_9,Bit_RESET);
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_15,Bit_SET);
Delay_ms(500);
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_7,Bit_SET);
GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_9,Bit_SET);
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_15,Bit_RESET);
Delay_ms(500);
}
}
2、使用Keil的软件仿真逻辑分析仪功能观察管脚的时序波形
使用keil的软件仿真功能中的逻辑分析仪查看波形，从而更快地定位到问题所在，进而解决问题
（1）首先，设置options for target
（2）点击Debug，进入调试界面
（3）选择逻辑分析仪
（4）选择要观察的引脚
添加要观察的引脚
运行程序
观察波形，把光标移动到逻辑分析仪显示波形的区域，上下滚动滑轮，就可以放大和缩小波形：
三、实验心得
程序设计思路：需了解 STM32 的 GPIO 相关寄存器，如控制寄存器（CRL、CRH）和数据输出寄存器（ODR）。以 GPIOA 为例，其基地址 0x40010800，CRL 寄存器用于配置 PA0 - PA7 引脚，CRH 配置 PA8 - PA15 引脚，每个引脚在寄存器中占 4 位，本次实验将引脚配置为推挽输出模式。
编程难点与解决：主要难点是理解和配置寄存器，其位含义需研究数据手册。延时函数开始用简单循环计数不够精确，后通过查阅资料得知可利用定时器实现更准确延时。
工程项目创建与添加库文件：在电脑创建项目目录“STM32_LED_Project”，其下建“src”放源文件、“inc”放头文件、“lib”放标准外设库文件。从官方库中复制相关.c 和.h 文件到“lib”，在 Keil 工程中把“src”添加到源文件组、“inc”添加到头文件路径、“lib”中的.c 文件添加到工程，注意文件选择和路径设置。
观察波形分析：软件仿真逻辑分析仪可观察 GPIO 端口输出波形。未精确计算延时时间时波形周期不稳定，简单循环计数延时受 CPU 执行速度影响，实际闪烁周期与预期 1 秒有偏差。通过分析波形能理解代码对硬件的控制效果，进一步优化可使用定时器中断实现更准确延时。
硬件与软件结合：深刻体会到 STM32 开发中硬件和软件结合的重要性。理解 GPIO 寄存器配置能准确控制 LED 灯等硬件行为，这种底层控制方式加深了对嵌入式系统工作原理的理解。
编程技能提升：任务 1 的寄存器编程锻炼了直接操作硬件寄存器能力，有助于理解芯片工作机制和后续学习。任务 2 的标准外设库编程体验到库函数便利，学到添加使用库文件和组织工程文件结构的方法。
调试与问题解决能力：实验中遇到 LED 灯不闪烁、闪烁周期不正确等问题。通过使用软件仿真工具特别是逻辑分析仪功能，观察波形可快速定位问题，提高了问题解决能力和耐心。
总结与展望 本次实验意义重大，掌握了 GPIO 端口使用方法，提升了编程和调试能力。未来希望深入学习 STM32 的定时器、中断、通信接口等功能模块，并应用到复杂项目中开发实用的嵌入式系统，同时认识到嵌入式开发需持续学习和实践积累经验。
参考
https://blog.youkuaiyun.com/Xkccsdn147/article/details/133796943
https://blog.youkuaiyun.com/Morzart/article/details/133817807
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