ARM微控制器与嵌入式系统 课件 12 STM32F4xx微控制器库函数开发-点亮一个led灯

ARM微控制器与嵌入式系统

库函数开发-点亮led灯主讲人：景妮琴北京电子科技职业学院内容认识GPIO结构体打开时钟了解GPIO库函数了解开发板硬件电路编程方法完成任务GPIO结构体typedefstruct{uint32_tGPIO_Pin;GPIOMode_TypeDefGPIO_Mode;GPIOSpeed_TypeDefGPIO_Speed;GPIOOType_TypeDefGPIO_OType;GPIOPuPd_TypeDefGPIO_PuPd;}GPIO_InitTypeDef;GPIOMode结构体typedefenum{GPIO_Mode_IN=0x00,/*!<GPIOInputMode*/GPIO_Mode_OUT=0x01,/*!<GPIOOutputMode*/GPIO_Mode_AF=0x02,/*!<GPIOAlternatefunctionMode*/GPIO_Mode_AN=0x03/*!<GPIOAnalogMode*/}GPIOMode_TypeDef;GPIOOType结构体typedefenum{GPIO_OType_PP=0x00,GPIO_OType_OD=0x01}GPIOOType_TypeDef;GPIOSpeed结构体typedefenum{GPIO_Low_Speed=0x00,/*!<Lowspeed*/GPIO_Medium_Speed=0x01,/*!<Mediumspeed*/GPIO_Fast_Speed=0x02,/*!<Fastspeed*/GPIO_High_Speed=0x03/*!<Highspeed*/}GPIOSpeed_TypeDef;#defineGPIO_Speed_2MHzGPIO_Low_Speed#defineGPIO_Speed_25MHzGPIO_Medium_Speed#defineGPIO_Speed_50MHzGPIO_Fast_Speed#defineGPIO_Speed_100MHzGPIO_High_SpeedGPIOPuPd结构体typedefenum{GPIO_PuPd_NOPULL=0x00,GPIO_PuPd_UP=0x01,GPIO_PuPd_DOWN=0x02}GPIOPuPd_TypeDef;GPIO结构体typedefenum{Bit_RESET=0,Bit_SET}BitAction;GPIO结构体#defineGPIO_Pin_0((uint16_t)0x0001)/*Pin0selected*/#defineGPIO_Pin_1((uint16_t)0x0002)/*Pin1selected*/#defineGPIO_Pin_2((uint16_t)0x0004)/*Pin2selected*/#defineGPIO_Pin_3((uint16_t)0x0008)/*Pin3selected*/#defineGPIO_Pin_4((uint16_t)0x0010)/*Pin4selected*/#defineGPIO_Pin_5((uint16_t)0x0020)/*Pin5selected*/#defineGPIO_Pin_6((uint16_t)0x0040)/*Pin6selected*/#defineGPIO_Pin_7((uint16_t)0x0080)/*Pin7selected*/#defineGPIO_Pin_8……((uint16_t)0x0100)/*Pin8selected*/#defineGPIO_Pin_15((uint16_t)0x8000)/*Pin15selected*/#defineGPIO_Pin_All((uint16_t)0xFFFF)/*Allpinsselected*/STM32微控制器-添加头文件添加全局宏定义:USE_STDPERIPH_DRIVER#ifdefUSE_STDPERIPH_DRIVER#include"stm32f4xx_conf.h"#endif在stm32f4xx_conf.h中加载了这些库函数：STM32微控制器-添加头文件主要添加头文件：#include"stm32f4xx.h"#include"main.h"而stm32f4xx_gpio.h、stm32f4xx_rcc.h已经包含只需要在fwlib中添加源文件：stm32f4xx_gpio.c、stm32f4xx_rcc.c即可。注意：这里需要用到哪个源文件就加哪个，这里需要用GPIO点亮led灯，因此添加rcc和gpio即可。STM32微控制器-重要函数1个初始化函数：voidGPIO_Init(GPIO_TypeDef*GPIOx,GPIO_InitTypeDef*GPIO_InitStruct);2个读取输入电平函数：uint8_tGPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);uint16_tGPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef*GPIOx);2个读取输出电平函数：uint8_tGPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);uint16_tGPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef*GPIOx);STM32微控制器-重要函数4个设置输出电平函数：voidGPIO_SetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);voidGPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);voidGPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin,BitActionBitVal);voidGPIO_Write(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tPortVal);STM32微控制器-库函数1个初始化函数：

voidGPIO_Init(GPIO_TypeDef*GPIOx,GPIO_InitTypeDef*GPIO_InitStruct);作用：初始化一个或者多个IO口（同一组）的工作模式，输出类型，速度以及上下拉方式。也就是一组IO口的4个配置寄存器。GPIOx->MODERGPIOx->OSPEEDRGPIOx->OTYPERGPIOx->PUPDRGPIO_PinSTM32微控制器-库函数GPIO_Init函数初始化样例：GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOH,ENABLE);//使能GPIOH时钟

//GPIOH12,H13初始化设置

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13;//LED1和LED2对应IO口

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式

GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//推挽输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz;//100MHzGPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;//上拉

GPIO_Init(GPIOH,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOH12,13可以一次初始化一个IO组下的多个IO，前提是这些IO口的配置方式一样。STM32微控制器-库函数

2个读取输入电平函数：uint8_tGPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);作用：读取某个GPIO的输入电平。实际操作的是GPIOx_IDR寄存器。例如：GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5);//读取GPIOA5的输入电平STM32微控制器-库函数

2个读取输入电平函数：uint16_tGPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef*GPIOx);作用：读取某组GPIO的输入电平。实际操作的也是GPIOx_IDR寄存器。例如：GPIO_ReadInputData(GPIOA);//读取GPIOA组中所有I/O口输入电平STM32微控制器-库函数

2个读取输出电平函数：uint8_tGPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);作用：读取某个GPIO的输出电平。实际操作的是GPIO_ODR寄存器。例如：

GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5);//读取GPIOA.5的输出电平STM32微控制器-库函数

2个读取输出电平函数：uint16_tGPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef*GPIOx);作用：读取某组GPIO的输出电平。实际操作的是GPIO_ODR寄存器。例如：GPIO_ReadOutputData(GPIOA);//读取GPIOA组中所有I/O口输出电平STM32微控制器-库函数4个设置输出电平函数：voidGPIO_SetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);作用：设置某个IO口输出为高电平（1）。实际操作BSRRL寄存器例如：GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);就是为GPIOA0设置高电平voidGPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);作用：设置某个IO口输出为低电平（0）。实际操作的BSRRH寄存器。例如：GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);就是为GPIOA0设置低电平STM32微控制器-库函数4个设置输出电平函数：voidGPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin,BitActionBitVal);作用：为某个IO口设置BitVal的值，BitVal可以是0也可以是1。例如：GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,1);就是为GPIOA0设置高电平voidGPIO_Write(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tPortVal);作用：为某组IO口设置PortVal的值。例如：GPIO_WriteBit(GPIOA,0x0100);就是为GPIOA设置0x0100的值。硬件电路任务：点亮一盏led灯。分析：1.底板上的led灯的硬件电路图如右图，我们发现led灯D1的左端接3.3V高电平，为了点亮它，需要有电流流过，也就是需要有压差，左边高电平，右边应为低电平2.如果我们用杜邦线在D1的右边连接GPIOA0，那么A0的电平应为低电平3.下面的任务就是为GPIOA0设置低电平。库函数编程工程树在工程模板的基础上完成在hardware中新建led.c和led.h文件led.c品在hardware中led.h只需要在main中#include即可led.c要实现GPIO的配置以及初始化led.h是led.c中函数的声明库函数编程-led.c在led.c中完成了一个函数的实现led_Init()在led_Init()中，定义了结构体变量GPIO_InitStructure,打开了GPIOA的时钟，完成了结构体的配置，最后进行了初始化。库函数编程-led.h在led.h中完成了一个函数的声明#ifndef__LED_H#define__LED_Hvoidled_Init(void);#endif库函数编程-main.c在main.c中加载了