stm32 笔记IO口点灯实验及HAL库使用

GPIO 概述

全称:general purpose intput output,通用输入输出接口。

顾名思义,既可作为输入框也可以作为输入口。

引脚不一定是 GPIO,有些引脚也作为复位或晶振等使用。

GPIO的八种工作模式

输入:浮空输入,上拉输入,下拉输入,模拟输入

输出:开漏输出,开漏复用功能,推挽式输出,推挽式复用功能

输入:

浮空输入:浮空状态上拉开关和下拉开关都是关闭,当引脚接到空气会输出无意义值

下拉输入:GPIO 将接入带有电阻的负极,此时 CPU 接收到该 GPIO 的信号为 0,假设给这个 GPIO 一个高电平,因为电阻的关系,并不会将高电平全都吸收,此时 CPU 接收到该 GPIO 的信号为 1。意味该GPIO高电平有效。

上拉输入:GPIO 将接入带有电阻的正极,此时 CPU 接收到该 GPIO 的信号为 1;假设给这个 GPIO 一个低电平,因为电阻的关系,并不会将低电平全都吸收,此时 CPU 接收到该 GPIO 的信号为 0。意味该GPIO低电平有效。

模拟输入:不接入上拉和下拉电阻,绕过施密特触发器,直接进入模拟口。

输出:

开漏输出:有输出时只让 vss 高电平,并不设置 vdd 低电平驱动。此种输出方式,需要设置接收端需设置下拉电阻。开漏复用功能,即从外设获取信息到输出缓冲区再输出。

推挽式输出:有信号时 vss 高,无信号时 vdd 低电平。接收端无需接上拉或下拉电阻。

GPIO 寄存器

每组 io 口由10个寄存器组成,如果芯片有 GPIOA~GPIOI 9个组,那么一定对应 9x10 = 10 个寄存器。

如果一个 io 口配置两位。32 位寄存器正好配置 16 位口;如果一个 io 只需要配置一个 io 口,一般高十六位保留。

BSRR寄存器较为抽象,来单独描述下:

这是一个 32 位寄存器,其中 31~16 位为 BR 对其置1即对输出寄存器置1,如置0则不产生改变。

如当前十六位寄存器值为:

0100 0000 0000 0000

我们对BSRR赋:

BSRR = 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

 则当前寄存器值为:

1100 000 0000 0000

15~0 位则为 BS 寄存器复位寄存器,对其置1即对输出寄存器置0,如置0则不产生改变。

如当前十六位寄存器值为:

0100 0000 0000 0000

我们对BSRR赋:

BSRR = 0000 0000 0000 0000 0100 0000 0000 0000

 则当前寄存器值为:

0000 000 0000 0000

15~0 位则为 BS 寄存器复位寄存器,对其置1即对输出寄存器置0,如置0则不产生改变。

寄存器点灯实验

对于灯泡来说,两边电平不一致即可点亮。此时让 GPIOB0 或 GPIOB1 给出低电平即可点亮 LED0 或者 LED1。 

 所以对于 GPIOB 来说应该至少设置三个寄存器即可点亮灯泡,分别是:

MODER 端口模式寄存器,设置为输出模式

OTYPER 端口输出类型寄存器,设置为推挽输出(设置为开漏也可以)

ODR 端口输出数据寄存器,设置为 0000 0000 0000 0000 全为 0 低电平即可

寄存器电灯

设置 GPIOB 时钟

在设置三个寄存器之前,应先对 GPIOB 时钟进行设置:

 参考 stm32 手册 53 页,GPIOB 属于 AHB1 总线。 

 

翻阅芯片手册,我们需要将 GPIOB 使能。

所以 AHB1ENR 寄存器应该被赋值成 00000000 00000000 00000000 00000010

换成十六进制代码就是:

//GPIOB 时钟 使能
RCC->AHB1ENR = 0x00000002;

配置输出模式

MODER 寄存器配置为输出模式,应该为 00000000 00000000 00000000 00000101

十六进制:

//输出模式 通用输出
GPIOB->MODER = 0x00000005;

配置输出类型

 

 

OTYPER 寄存器配置为推挽模式,应该为 00000000 00000000 00000000 00000000

 换成十六进制代码就是:

//推挽输出
GPIOB->OTYPER = 0x00000000;

寄存器配置

 

ODR 端口输出寄存器配置为: 00000000 00000000 00000000 00000000

低电平即可点亮灯泡,所以全设置为0

 换成十六进制代码就是:

	//寄存器
	GPIOB->ODR = 0x00000000;

全部代码:

 在此之前需要设置整体时钟。

#include "sys.h"
#include "delay.h" 

int main(void)
{
	Stm32_Clock_Init(360,25,2,8);//设置时钟,180Mhz
	delay_init(180);		//初始化延时函数
	
	//GPIOB 时钟 使能
	RCC->AHB1ENR = 0x00000002;
	
	//输出模式 通用输出
	GPIOB->MODER = 0x00000005;
	
	//推挽输出
	GPIOB->OTYPER =0x00000000;
	
	//寄存器
	GPIOB->ODR = 0x00000000;
}

成功点亮 

HAL 库点灯

需要使用 GPIO_InitTypeDef 结构体定义寄存器类型。之后使用 HAL_GPIO_Init() 进行初始化。

 HAL_GPIO_WritePin() 函数则向GPIOB 置位

int main(void)
{
    HAL_Init();                     //初始化HAL库   
    Stm32_Clock_Init(360,25,2,8);   //设置时钟,180Mhz
    delay_init(180);                //初始化延时函数
    LED_Init();                     //初始化LED  
    
	GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();           //开启GPIOB时钟
	
    GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1; //PB1,0
    GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;  //推挽输出
    GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;          //上拉
    GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;     //高速
    HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Initure);
	
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_RESET);	//PB0置1,默认初始化后灯灭
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_RESET);	//PB1置1,默认初始化后灯灭
}

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