物联网嵌入式技术 第2版 课件 知识点 1-3实现流水灯

引导案例国庆节灯展做题啦课前互动题1：GPIO的工作模式都有哪些？GPIO_MODE_INPUT：输入模式GPIO_MODE_OUTPUT_PP：推挽输出模式GPIO_MODE_OUTPUT_OD：开漏输出模式GPIO_MODE_AF_PP：推挽复用模式GPIO_MODE_AF_OD：开漏复用模式GPIO_MODE_AF_INPUT：复用输入模式GPIO_MODE_ANALOG：模拟量输入模式任务发布课外拓展任务小结冲关学习01020304目录任务发布任务描述制定职业能力目标12重点分析难点分析34任务发布国庆期间，你收到一份客户的订单，要求制作一批流水灯作为装饰。你已完成亮一盏LED灯的操作，接下来要完成实现流水灯操作，你的具体任务如下：正确完成工程的建立、配置与代码的完善；正确下载程序到开发板，并验证效果;能够使用不同的程序代码实现不同流水灯的效果。1任务描述任务描述制定职业能力目标12重点分析难点分析34任务发布2制定职业能力目标能够依据要求进行正确的选型；能够依据MCU的GPIO驱动技术，正确使用HAL库函数控制端口输出；能够正确运用所学知识完成流水灯的效果；能够树立良好的学习习惯，注重知识的积累任务描述制定职业能力目标12重点分析难点分析34任务发布3重点分析01Cortex-M3GPIO引脚的使用；02HAL库函数的使用方法。任务描述制定职业能力目标12重点分析难点分析34任务发布02STM32F1定时器CR14难点分析01HAL库函数的使用方法。冲关学习3熟悉工单2知识储备4任务实施1设备选型冲关学习1设备选型1设备选型1设备选型STM32F103VET6冲关啦闯关题目题1：回忆一下发光二极管为什么要串一个电阻？发光二极管一般的电流在20MA以内，加稳流电阻可以防止电流变化太大导致二极管烧毁，指示发光二极管属于电流型器件，实际工作时管压降为2V左右，电流为10MA，一般我们选择电阻的阻值是1K，这是经验值。3熟悉工单2知识储备4任务实施1设备选型冲关学习流水灯电路设计单片机的逻辑运算与位运算12GPIO引脚定义HAL库延时函数342知识储备1、流水灯是若干个灯泡依次点亮，视觉上感觉到灯光在流动就叫做流水灯。2、它是由无数个LED灯组成的，而LED就是发光二极管的简称，它有个特性:就是它只允许电流单一方向流过。如果让LED灯亮起来，他需要连接一个高电平和一个低电平,当它遇到低电平时它会亮起来而遇到高电平它就会熄灭。由于他只能单方向流过电流，所以也就会一亮一暗。流水灯电路设计1流水灯电路设计1Px7-LED1，Px6-LED2，Px5-LED3，Px4-LED4，Px3-LED5，Px2-LED6，Px1-LED7，Px0-LED8流水灯电路设计单片机的逻辑运算与位运算12GPIO引脚定义HAL库延时函数342知识储备单片机的逻辑运算与位运算2逻辑运算符种类：逻辑非!逻辑与&&逻辑或||ab!a!ba&&ba||b真假真假假假真真真假假假假假真真假假真真真假真真逻辑运算真值表C语言中运算量:

0表示“假”非0表示“真”运算结果:0表示“假”

1表示“真”单片机的逻辑运算与位运算2逻辑运算符短路特性：逻辑表达式求解时，并非所有的逻辑运算符都被执行，只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的解时，才执行该运算符例a&&b&&c例a||b||c例：a=1;b=2;c=3;d=4;m=1;n=1;(m=a>b)&&(n=c>d)只在a为真时，才判别b的值；a为假则退出；b为假也退出，只在b为真时，才判断c的值

只在a、b都为真时，才判别c的值//结果m=0,n=1,整个表达式值为0“a>b”的值为0m=0这个表达式没有被执行，“n=c<d”不执行

n=1单片机的逻辑运算与位运算2位运算符之按位与参与运算的量，如果相对应的两位都为1，则该位的结果值为1，否则为0，即：a0001001000110100

&b0000000011111111c0000000000110100

按位与常用于将某个运算量的某些位清0或提取某些位的值，如本例中，将变量的高8位清0，同时保留或提取低8位的值，可用一个高8位为0，低8位为1的值0x00ff和它进行按位与。单片机的逻辑运算与位运算2位运算符之按位或

参与运算的量，如果相对应的两位都为0，则该位的结果值为0，否则为1，即：a0001001000110100

|b0000000011111111

c0001001011111111按位或常用于将某个运算量的某些位置1，如本例中将变量的低8位置1，高8位不变，可用一个高8位为0，低8位为1的值0x00ff和它进行按位或。单片机的逻辑运算与位运算2位运算符之按位异或参与运算的量，如果相对应的两位相异，则该位的结果为1，否则为0，即：

a0001001000110100∧b0000000011111111c0001001011001011按位异或有“与1异或”该位翻转，“与0异或”该位不变的规律。如本例中用0x00ff进行按位异或，使变量a的低8位翻转，高8位不变。单片机的逻辑运算与位运算2位运算符之按位取反将参与运算量的相对应位的值取反，即1变0，0变1。

～a0001001000110100c1110110111001011单片机的逻辑运算与位运算2位运算符之按位左移按位左移是将一个运算量的各位依次左移若干位，低位补0，高位舍弃不要。假设机器字长为8位，变量a的值为16，将a左移二位，即a=a<<2：左移前00010000左移后01000000由此看出，左移一位相当于该数乘2，左移二位相当于乘4，即22，但这要以该数左移之后不“溢出”为前提。所谓“溢出”指该数已超过机器字长所能容纳的范围，如该例若继续左移二位，该数为16×24=256，超出了字长8位的表示范围（255），即产生了溢出。单片机的逻辑运算与位运算2位运算符之按位右移按位右移是将一个运算量的各位依次右移若干位，低位被移出，高位对无符号数补0，对有符号数要按最高符号位自身填补。右移一位相当于该数除以2，但有可能带来误差。假设机器字长为8位，变量a值为15，将a右移二位，即a=a>>2：右移前00001111右移后00000011如果a是带符号的负数，a=-16，存放在机器中的补码为11110000，则a=a>>2，值为-4。右移前11110000

右移后11111100单片机的逻辑运算与位运算2位运算符之无符号按位右移无符号右移运算符用“>>>”（三个大于号）表示。它会将数值的所有位向右移动指定的位数，左方空缺的位用0补充。如a为0001001000110100将其按无符号右移2位，则a=a>>>2结果为0000010010001101流水灯电路设计单片机的逻辑运算与位运算12GPIO引脚定义HAL库延时函数342知识储备GPIO引脚定义3引脚的写法在“stm32f1xx_hal_gpio.h”中PE6用GPIO_PIN_6表示GPIO引脚定义3

如果在STM32CubeMX中定义了PE6的UserLable为LED2，则main.h中生成了LED1引脚的宏定义。PE6也可以用LED2_Pin表示流水灯电路设计单片机的逻辑运算与位运算12GPIO引脚定义HAL库延时函数342知识储备HAL库延时函数4函数原型voidHAL_Delay(uint32_tDelay)功能描述ms延时入口参数Delay：延时时间返回值无注意事项需要用户自己调用冲关啦闯关题目题1：请说出逻辑运算符和位运算符都有哪些？表示的含义说一下？逻辑运算符种类：逻辑非!逻辑与&&逻辑或||逻辑非就是原来为真就为假，原来为假就为真，逻辑与，就是两端都为真才为真，两端都为假才为假，逻辑或就是有一个为真就为真，都为假才为假闯关题目题1：请说出逻辑运算符和位运算符都有哪些？表示的含义说一下？位运算符有&|^~>><<>>>按位与常用于将某个运算量的某些位清0或提取某些位的值按位或常用于将某个运算量的某些位置1按位异或有“与1异或”该位翻转，“与0异或”该位不变的规律按位取反将参与运算量的相对应位的值取反，即1变0，0变1。按位左移，左移一位相当于该数乘2按位右移，右移一位相当于该数除以2无符号右移，它会将数值的所有位向右移动指定的位数，左方空缺的位用0补充。3熟悉工单2知识储备4任务实施1设备选型冲关学习请参照任务工单完成相关内容3熟悉工单步骤1：步骤1：在STM32CubeMX中建立工程、进行相关配置并生成代码步骤2：

在KeiluVision5中完善代码步骤3：编译程序步骤4：烧写程序步骤5：观察效果3熟悉工单冲关啦闯关题目

题1：请描述完成实现流水灯的操作步骤（1）在STM32CubeMX中建立工程、进行相关配置并生成代码（2）在KeiluVision5中完善代码（3）编译、烧写、观察效果3熟悉工单2知识储备4任务实施1设备选型冲关学习请参照任务工单完成实现流水灯的操作请观看任务实施视频4任务实施任务小结（一）Cortex-M3GPIO引脚的使用任务小结voidHAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin,GPIO_PinStatePinState);引脚端口号引脚号LEDx_GPIO_PortGPIOxLEDx_PinGPIO_PIN_x（二）HAL库常用函数语法任务小结函数原型