基于寄存器与基于固件库的stm32 LED流水灯

最新推荐文章于 2025-05-04 12:11:34 发布

dong11123

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文章标签：单片机嵌入式硬件

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/dong11123/article/details/134164841

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一、创建一个keil工程（寄存器版)

编辑二、基于寄存器stm32 LED流水灯

一、创建一个keil工程（寄存器版)

1.打开keil，点击Project，选择New uVision Project
2.选择 CPU 型号，根据开发板进行选择

3.在线添加库文件
用寄存器控制 STM32 时，不需要在线添加库文件，可以直接关掉。

4.添加文件
①添加已经存在文件
在新建的工程中添加启动文件（startup_stm32f10x_hd.s），该文件可以先到固件库中复制到此处startup_stm32f10x_hd.s。
②创建新文件
stm32f10x.h
手动新建，用于存放寄存器映射的代码，暂时为空。
main.c
手动新建，用于存放 main 函数，暂时为空。

5.配置魔术棒选项卡
①Target设置

②Output设置

③Listing设置

④Debug设置

⑤Utilities设置

⑥Debug Settings设置

二、基于寄存器stm32 LED流水灯

寄存器的定义
寄存器的功能是存储二进制代码，它是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。一个触发器可以存储1位二进制代码，故存放n位二进制代码的寄存器，需用n个触发器来构成。

GPIO的工作模式

 typedef enum
 {
	GPIO_Mode_AIN = 0x0, // 模拟输入
	GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, // 浮空输入
	GPIO_Mode_IPD = 0x28, // 下拉输入
	GPIO_Mode_IPU = 0x48, // 上拉输入
	GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, // 开漏输出
	GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, // 推挽输出
	GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, // 复用开漏输出
	GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 // 复用推挽输出
} GPIOMode_TypeDef;

输入模式：上拉和下拉输入的电平由上拉或者下拉，浮空输入的电平是不确定的，完全由外部的输入决定，一般接按键的时候用的是这个模式。模拟输入则用于 ADC 采集。
输出模式：推挽模式时双 MOS 管以轮流方式工作，输出数据寄存器 GPIOx_ODR可控制 I/O 输出高低电平。开漏模式时，只有 N-MOS 管工作，输出数据寄存器可控制 I/O输出高阻态或低电平。

编写LED的代码（该过程需要参考STM32F10的手册）
stm32f10x.h

/*片上外设基地址 */
#define PERIPH_BASE ((unsigned int)0x40000000)

/*总线基地址，GPIO 都挂载到 APB2 上 */
#define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x10000)
#define AHBPERIPH_BASE  (PERIPH_BASE +0x20000)
/*GPIOC 外设基地址*/
#define GPIOC_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1000)
//GPIOC_BASE=0x40000000+0x10000+0x1000=0x40011000，该地址为GPIOC的基地址
/* GPIOB 寄存器地址,强制转换成指针 */
#define GPIOC_CRL *(unsigned int*)(GPIOC_BASE+0x00)
#define GPIOC_CRH *(unsigned int*)(GPIOC_BASE+0x04)
#define GPIOC_IDR *(unsigned int*)(GPIOC_BASE+0x08)
#define GPIOC_ODR *(unsigned int*)(GPIOC_BASE+0x0C)
#define GPIOC_BSRR *(unsigned int*)(GPIOC_BASE+0x10)
#define GPIOC_BRR *(unsigned int*)(GPIOC_BASE+0x14)
#define GPIOC_LCKR *(unsigned int*)(GPIOC_BASE+0x18)
 
/*RCC 外设基地址*/
#define RCC_BASE (AHBPERIPH_BASE + 0x1000)
/*RCC 的 AHB1 时钟使能寄存器地址,强制转换成指针*/
#define RCC_APB2ENR *(unsigned int*)(RCC_BASE+0x18)

main.c

int main(void)
{
	// 配置RCC寄存器，开启 GPIOC 端口时钟配置RCC寄存器
	*(unsigned int *)0x40021018 |=(1<<4);
	// 配置CRL寄存器，配置 PC2 为通用推挽输出，速度为 10M
	//*(unsigned int *)GPIOC_CRL |=(1<<(4*2));
	*(unsigned int *)0x40011000 |=(1<<(4*2));
	//配置ODR寄存器，清空控制 PC2 的端口位
	//*(unsigned int *)GPIOC_ODR &=~(1<<2);
	*(unsigned int *)0x4001100C &=~(1<<2);
	while (1)
	{
	}
}

编译烧录后，效果如下

三、创建一个keil工程（固件库版)

方法类似于寄存器的创建。
不同点

1.需要添加组文件夹。
在新建的工程中添加 5 个组文件夹，用来存放各种不同的文件，文件从本地建好的工程文件夹下获取，双击组文件夹就会出现添加文件的路径，然后选择文件即可。
2.C/C++选项卡设置
添加处理宏及编译器编译的时候查找的头文件路径。如果头文件路径添加有误，则编译的时候会报错找不到头文件。

四、基于固件库stm32 LED流水灯

bsp_led.c

//初始化GPIO函数
void LED_GPIO_Config(void)
{		
		/*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

		/*开启LED相关的GPIO外设时钟*/
		RCC_APB2PeriphClockCmd( LED1_GPIO_CLK | LED2_GPIO_CLK , ENABLE);
		/*选择要控制的GPIO引脚*/
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1_GPIO_PIN;	

		/*设置引脚模式为通用推挽输出*/
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   

		/*设置引脚速率为50MHz */   
		GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

		/*调用库函数，初始化GPIO*/
		GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);	
		
		/*选择要控制的GPIO引脚*/
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED2_GPIO_PIN;

		/*调用库函数，初始化GPIO*/
		GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);		

		/* 关闭所有led灯	*/
		GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN);
		
		/* 关闭所有led灯	*/
		GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN);
}

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_led.h"
#define SOFT_DELAY Delay(0x0FFFFF);
void Delay(__IO u32 nCount); 
int main(void)
{	
	/* LED 端口初始化 */
	LED_GPIO_Config();	 
	while (1)
	{
		LED1_ON;			  // 亮
		SOFT_DELAY;
		LED1_OFF;		   // 灭

		LED2_ON;			 // 亮
		SOFT_DELAY;
		LED2_OFF;		   // 灭
	}
}
void Delay(__IO uint32_t nCount)	 //简单的延时函数
{
	for(; nCount != 0; nCount--);
}

编译烧录，效果如下

五、对比两种方式

两种方式的流程（该图引用于零死角玩转 STM32F103—指南者）

寄存器方法
缺点：
①开发速度慢
②程序可读性差
③维护复杂
优点：
①具体参数更直观
②程序运行占用资源少
开库开发方式则正好弥补了寄存器开发的缺点。
通过两个方式的实现，你会发现采用寄存器开发的方式，需要不断地查看对应的手册，了解对应寄存器的地址。

六、总结

通过两种方式实现LED流水灯，可以很清楚地了解到这两种方式各自的优缺点。对于初学者来说，尝试一些寄存器开发的方式，还是很有帮助理解整个过程。虽然，固件库的方式会更快，但是，去对于初学者来说，还是有些地方不是很容易搞清楚。实验过程，开始编译烧录后，灯一直不亮，我一直以为是程序的问题（寄存器地址），结果最后才发现是自己忘了接电源。如果，你也有类似的问题，先检查自己器件的连接是否有问题，不用急着去看代码。