STM32CubeMX-GPIO:点亮一个LED

我们通过点亮一个LED来深入的了解STM32CubeMX，（点亮LED是我刚接触单片机写的第一个程序，就像刚开始学习编程时打印的“Hello World ”）

一、新建工程
在这里插入图片描述这里我们建立一个新的工程（工程建立参考STM32CubeMX初识），STM32我们选用STM32F407ZG，我们的硬件平台用的是原子的探索者开发板，这个开发版上有两个LED，我们通过STM32CubeMX生成一个MDK-ARM工程，并在这个工程里让LED闪烁。首先我们看看这个开发板的原理，看两个LED接在那两个IO口上，
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这里我们可以看到这两个LED接在PF9、PF10上，好我们现在开始操作STM32CubeMX：

首先我们来选择时钟源，这个开发板上有一个8M的外部晶振，那我们就在RCC这里选择外部高速时钟，(有关32的时钟源，我们单独再来讨论)，
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接下来我们配置IO口，在要配置的IO口上左键单击，弹出对话框，这里我们要让这个IO口驱动LED那么我们就选GPIO_Output,输出模式（黄色引脚为该功能的GPIO已被用作其他功能，可以忽略。绿色表示管脚已使用）
在这里插入图片描述上图中我们可以自己设定当前IO口的名称，在该IO口右击弹出对话框选择Enter User Label,进行修改，比如我PF9控制LED1,那我就命名LED1。这个在后面写程序很有用
点击左侧的GPIO可以看你当前在使用的IO口，单击该IO口你可以设置其参数，有IO口初始状态、工作模式、是否上拉或者下来及速度，我们这个只是简单的驱动一个LED，所以其IO口配置为，初始状态低电平，（从前面图中可以看出，探索者开发板的LED低电平点亮）模式为推完输出，既不上拉也不下拉，IO口速度为低速。（STM32的8种工作模式我们单独在其他地方讨）
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接下我们配置时钟树，
1、我们在上面的时钟源RCC里选择的是外部高速时钟，这里我的开发板上用的是一个8M的晶振，所以我这里填写8，
2、这里锁相环倍频输出，M为分频器，N为倍频器倍频系数，P为分频器分频系数，
这样的话主PLLCLK是怎么计算的呢：PLL=HSE×N/(M×P),
我这里HSE为外部晶振8M，分频器 M=4，倍频器倍频系数 N=168，分频器分频系数 P=2
这样我们的PLLCLK计算出来为168MHz
3、我们系统时钟频率为168MHz,这里AHB分频器为1，也就是不分频，这里我不需要去考虑STM32的功耗，所以不管是系统时钟频率还是一些外设的时钟频率（4）都是设置为其最大值，这里当PLL锁相环倍频的参数不知道该如何设置时，你可以在HCLK(MHz)这里输入你想要的频率（注意不能超出STM32的频率范围）敲回车键，软件会将自动为你配置PLL锁相环倍频的参数。
有关STM32的配置就完了，我们准备开始生成代码
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这里主要是设置项目名称、生成代码存放的地址、和选择IDE

这里主要显示你当前所选的STM32及你所用的HAL库的版本。安装好STM32CubeMX，他会在你的C\Users下生成一个STM32Cube文件夹，HAL库就放在这里,默认没有任何HAL库的，有两种方式获得，一种是如下图
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在这里可以直接下，
一种是在网上找资源下，下载好后复制到STM32Cube文件夹的Repository中

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这里是对要生成的文件及HAL库的一些设置，一般选择默认，我的话会额外在Generated files框，勾选Generated periphera initialization as a pair of ‘.c/.h’ files per IP。这个就是将外设初始化为独立的C文件和头文件。
这里的设置我们暂时用不到默认就行，后期用到我们在讨论，
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当一切设置妥当，我们点击右上角的GENERATE CODE 生成代码，生成成功后我们可以直接打开这个工程。
在指定的文件夹下会生成以下文件，第一个文件放一些外设系统配置等文件，第二文件夹是放生成的HAL库，第三个文件夹是IDE（我的时MDK-ARM）工程文件以及编译过程中产生的一些文件，最后一个LED.ioc是STM32CubeMX工程文件。
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这是我们刚才生成的工程，大家可以看到启动的文件、HAL库、系统配置文件都自动添加好了，很方便，我们编译了一下没有错误，
我们现在开始编写让LED闪烁的代码
在写代码时有一个地方一定要注意，就是我们自己编写的代码一定要写在这里
/* USER CODE BEGIN 1 */ //开始

/* USER CODE END 1 */ //结束

如果不写在这个里面，那当返回STM32CubeMX去增加一些配置时，再次生成代码时他会将你写的代码清除，在默认的配置设置里有一项保留用户代码，但这个前提代码要写在这里

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大家可以看到STM32CubeMX会根据你的配置生成相应的函数，我们进MX_GPIO_Init();看看


```c
void MX_GPIO_Init(void)
{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pins : PF9 PF10 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStruct);

}

``
大家可以看到这里的配置和我们在STM32CubeMX中设置的一样并且已帮你使能时钟。
我们开始写让LED闪烁的代码，
首先我们到stm32f4xx_hal_gpio.h中找到HAL库就对GPIO操作的函数
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我们这里是要改变IO口的状态那就选用函数void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);这个函数里可以看到有三个参数：第一个是那组IO口，第二是IO口标号，第三个是要写入的状态，
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大家在找到main.h这个头文件，大家会发现，这里用我们在STM32CubeMX中修改的IO名称进行了宏定义，这样在后续写代码中会让我们很清晰的知道这个IO口用于干什么。

  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
		HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_SET);
		HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_SET);
		HAL_Delay(1000);
		HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_RESET);
		HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_RESET);
		HAL_Delay(1000);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

在main函数中的while循环中写入我们的代码，其中HAL_Delay(1000);是HAL库自带的一个延时函数，单位是ms，那我们这几行代码就是让两个灯以1秒的频率闪烁。
其中GPIO_PIN_SET为1（也就将IO口电平拉高） GPIO_PIN_RESET为0（也就是将IO口的电平拉低）。这个在stm32f4xx_hal_gpio.h中用一个枚举型的数据结构进行了定义`/**

@brief GPIO Bit SET and Bit RESET enumeration
*/
typedef enum
{
GPIO_PIN_RESET = 0,
GPIO_PIN_SET
}GPIO_PinState;
/**`

编写完程序，进行编译，没有错误，就将程序烧入STM32，我用的下载器是J-LINK，下载方式我选择SWD，JTAG比较占资源，右上角能显示STM的IDCODE说明成功连接到了STM32，然后烧入验证程序，

好了这样我们就用STM32CubeMX完成了我们这样一个小小的点亮LED的功能，

STM32CubeMX-GPIO:点亮一个LED

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