STM32学习心得三：GPIO实验-基于库函数

记录一下，方便以后翻阅~
实验内容：跑马灯、蜂鸣器和按键输入
官方资料：《STM32中文参考手册V10》第8章通用和复用功能IO(GPIO和AFIO)
特点：不涉及寄存器操作、位操作相关代码，适合初学库函数操作的朋友
原理图：
1）如图所示，跑马灯，PB5接LED0，PE5接LED1；
在这里插入图片描述 2）如图所示，蜂鸣器，PB8接BEEP（蜂鸣器）；

3）如图所示，PE4接KEY0，PE3接KEY1，PE2接KEY2，PA0接WK_UP；

工作原理不细讲，一定要看清外设与哪个GPIO管脚对接。
涉及四个GPIO库函数：

1）void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)； //初始化作用
2）void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)；               //设置输出电平为高
3）void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)；             //设置输出电平为低
4）uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);    //读取某个GPIO端口的输入电平

在stm32f10x_gpio.h文件中，有如下代码，需要牢记：

typedef enum
{ GPIO_Mode_AIN = 0x0,            //模拟输入//
  GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,   //输入浮空//
  GPIO_Mode_IPD = 0x28,           //输入下拉//
  GPIO_Mode_IPU = 0x48,           //输入上拉//
  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;

这八种模式对应的地址是如何修改寄存器的，我暂时还不了解，有兴趣的可以仔细解读stm32f10x_gpio.c文件中的void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)函数。
实验步骤：
1）新建工程模板；
2）新建HARDWARE空文件夹（与USER文件夹并列）；
3）在MDK软件中，新建led.c，beep.c和key.c三个.c文件以及对应的led.h，beep.h和key.h头文件，均保存在HARDWARE文件夹中；
4） led.h头文件代码如下：

#ifndef __LED_H
#define __LED_H
void LED_Init(void);
#endif

5）beep.c头文件代码如下：

#ifndef __BEEP_H
#define __BEEP_H
void BEEP_Init(void);
#endif

6）key.h头文件代码如下：

#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H
#include "stm32f10x.h"
void KEY_Init(void);
u8 KEY_Scan(u8);
#endif

7）led.c文件代码如下：

#include "led.h"
#include "stm32f10x.h"
void LED_Init(void)
{
 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure; 
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  //使能PB端口时钟
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);  //使能PE端口时钟
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;              //LED0-->PB.5 端口配置
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      //推挽输出
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     //IO口速度为50MHz
 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);               //根据设定参数初始化GPIOB.5
 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);                      //PB.5 输出高，LED0灭
 GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);              //根据设定参数初始化GPIOE.5
 GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);                     //PE.5 输出高，LED1灭 
}

8）beep.c文件代码如下：

#include "stm32f10x.h"
#include "beep.h"
void BEEP_Init(void)
{ 
 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;  
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  //使能PB端口时钟 
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;           //蜂鸣器-->PB.8 端口配置
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      //推挽输出
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     //IO口速度为50MHz
 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);              //根据设定参数初始化GPIOB.8
 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);                 //PB.8 输出低，蜂鸣器不叫 
}

9）key.c文件代码如下：

#include "stm32f10x.h"
#include "key.h"
#include "delay.h"
void KEY_Init(void) //IO初始化
{ 
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);    //使能PA,PE端口时钟
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;             //KEY0-KEY2
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;                                //设置成上拉输入
  GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);                                       //初始化GPIOE2,3,4
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;                                //PA0设置成输入，默认下拉   
 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                       //初始化GPIOA.0
}
u8 KEY_Scan(u8 mode)
{  
 static u8 key_up=1;//按键按松开标志
 if(mode)key_up=1;  //支持连按    
 if(key_up&&(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)==0||GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)==0||GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)==0||GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==1))
 {
  delay_ms(10);//去抖动 
  key_up=0;
  if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)==0)return 1;
  else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)==0)return 2;
  else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)==0)return 3;
  else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==1)return 4;
 }else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)==1&&GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)==1&&GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)==1&&GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==0)key_up=1;      
  return 0;// 无按键按下
}

10）在MDK软件中，右键Target1，单击Manage Project Items…，在Project Items界面、Groups一栏，新建HARDWARE，并将led.c，beep.c和key.c三个.c文件添加进来；
11）在MDK软件中，单击魔术棒，在C/C++选项里，单击Include Paths右边的…，添加led.h，beep.h和key.h三个头文件的目录（即HARDWARE）；
12）新建main.c主函数，代码如下：

#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "beep.h"
#include "key.h"
int main(void)
{
  vu8 key=0;
 delay_init();
 LED_Init();
  BEEP_Init();
 KEY_Init(); 
 while(1)
 {
  key=KEY_Scan(1);
      if(key)
  {         
   switch(key)
   {     
    case 4:
     GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);   //控制蜂鸣器叫   
     break;
    case 3: 
    GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);     //控制LED0亮       
     break; 
    case 2: 
    GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);     //控制LED1亮  
     break;
    case 1:                               
    GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);     //控制LED0亮 
    GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);     //控制LED1亮 
     break;
   }
   delay_ms(1000);                         //延迟1000ms
   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);       //控制蜂鸣器不叫
   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);         //控制LED0灭
   GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);         //控制LED1灭
  }
 }
}

13）完成后即可运行看效果。
知识点：
1）学习所涉及的四条GPIO库函数含义；
2）理解key.c文件中u8 KEY_Scan(u8)函数的逻辑；
3）复习如何新建工程模板-基于库函数，可参考STM32学习心得二：新建工程模板

闲人Ne

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