11. GPIO原理與配置（跑馬燈，蜂鳴器，按鍵）
一。STM32 GPIO固件庫函數(shù)配置方法
1. 根據(jù)需要在項(xiàng)目中刪掉一些不用的固件庫文件，保留有用的固件庫文件
2. 在stm32f10x_conf.h中注釋掉這些不用的頭文件
3. STM32的IO口可以由軟件配置成如下8種模式(4種輸入模式，4種輸出模式)
分別在CRL寄存器和CRH寄存器中配置，配置每一個IO口需要4位來配置
2位MODE位----配置是輸入模式還是輸出模式
2位CNF位---根據(jù)MODE位的配置來確定是哪種輸入模式或輸出模式
a。輸入浮空
b。輸入上拉
c。輸入下拉
d。模擬輸入
e。開漏輸出
f。推挽輸出
g。推挽式復(fù)用功能
h。開漏復(fù)用功能
配置函數(shù)
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)；
4。GPIO輸入值的讀取
IDR是一個端口輸入數(shù)據(jù)寄存器，只用了低16位。
操作IDR寄存器讀取IO端口數(shù)據(jù)是通過GPIO_ReadInputDataBit函數(shù)實(shí)現(xiàn)的：
uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
比如我要讀 GPIOA.5 的電平狀態(tài)，那么方法是：
GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_5);
uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);
5. 往某個IO口輸出數(shù)據(jù)
ODR 是一個端口輸出數(shù)據(jù)寄存器，也只用了低 16 位。該寄存器為可讀寫，從該寄存器讀出來的數(shù)據(jù)可以用于判斷當(dāng)前 IO 口的輸出狀態(tài)。而向該寄存器寫數(shù)據(jù)，則可以控制某個 IO 口的輸出電平。
在固件庫中設(shè)置 ODR 寄存器的值來控制 IO 口的輸出狀態(tài)是通過函數(shù) GPIO_Write 來實(shí)現(xiàn)的：
void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);
該函數(shù)一般用來往一次性一個 GPIO 的多個端口設(shè)值。
BSRR 寄存器是端口位設(shè)置/清除寄存器。該寄存器和 ODR 寄存器具有類似的作用，都可以用來設(shè)置 GPIO 端口的輸出位是 1 還是 0。
低16位，往某個IO口寫1對應(yīng)高電平，寫0不起任何作用
高16位，如果往某個IO口寫1，則對應(yīng)IO口為低電平，寫0不起任何作用
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
6. GPIO的使用步驟
1） 使能 IO 口時鐘。調(diào)用函數(shù)為 RCC_APB2PeriphClockCmd()。
2） 初始化 IO 參數(shù)。調(diào)用函數(shù) GPIO_Init();
3） 操作 IO。
二。跑馬燈實(shí)驗(yàn)
1.在項(xiàng)目中添加HARDWARE目錄，在里面新建LED目錄
2.項(xiàng)目中添加led.c文件以及頭文件
//led.h文件
#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#include "sys.h"
#define LED0 PBout(5)// PB5
#define LED1 PEout(5)// PE5
void LED_Init(void); //初始化
#endif
led.c文件
#include "led.h"
void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE); //使能PB，PE端口時鐘
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED0-->PB.5 端口設(shè)置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度為50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根據(jù)設(shè)定參數(shù)初始化GPIOB.5
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); //PB.5 輸出高
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED1-->PE.5 端口設(shè)置，推挽輸出
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); //推挽輸出，IO口速度為50MHz
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5); //PE.5 輸出高
}
三。位帶操作
位帶操作簡單的說， 就是把每個比特膨脹為一個 32 位的字，當(dāng)訪問這些字的時候就達(dá)到了訪問比特的目的。
并不是每一個位都可以映射到一個字。
在sys.h中的定義
//IO口操作，只對單一的IO口
//確保n的值小于16
#define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n) //輸出
#define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n) //輸入
#define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n) //輸出
#define PBin(n) BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n) //輸入
#define PCout(n) BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n) //輸出
#define PCin(n) BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n) //ê?è?
#define PDout(n) BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n) //輸出
#define PDin(n) BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n) //輸入
#define PEout(n) BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n) //輸出
#define PEin(n) BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n) //輸入
#define PFout(n) BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n) //輸出
#define PFin(n) BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n) //輸入
#define PGout(n) BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n) //輸出
#define PGin(n) BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n) //輸入
四。蜂鳴器實(shí)驗(yàn)
BEEP輸出高電平，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器響
五。按鍵輸入實(shí)驗(yàn)
因?yàn)橐獧z測按鍵，所以IO口要設(shè)置成輸入模式
//按鍵初始化函數(shù)
void KEY_Init(void) //IO 初始化
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE); //使能 PORTA,PORTE 時鐘
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;//GPIOE.2~4
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //PE2,PE3,PE4設(shè)置成上拉輸入
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOE2,3,4
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //初始化 WK_UP-->GPIOA.0
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 設(shè)置成下拉輸入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA.0
}
//按鍵處理函數(shù)，不支持多個按鍵同時按下
//返回按鍵值
//mode:0,不支持連續(xù)按;1,支持連續(xù)按;
//0，沒有任何按鍵按下;1， KEY0 按下;2， KEY1 按下;3， KEY2 按下 ;4， KEY3 按下 WK_UP
//注意此函數(shù)有響應(yīng)優(yōu)先級,KEY0>KEY1>KEY2>KEY3!!
u8 KEY_Scan(u8 mode)
{
static u8key_up=1; //按鍵按松開標(biāo)志
if(mode)key_up=1; //支持連按
if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||KEY2==0||KEY3==1))
{
delay_ms(10); //去抖動
key_up=0;
if(KEY0==0)return KEY_RIGHT;
else if(KEY1==0)return KEY_DOWN;
else if(KEY2==0)return KEY_LEFT;
else if(KEY3==1)return KEY_UP;
}else if(KEY0==1&&KEY1==1&&KEY2==1&&KEY3==0)key_up=1;
return 0; // 無按鍵按下
}
定義了一個變量key_up保存按鍵的狀態(tài)，如果支持連續(xù)按下，當(dāng)按鍵按下后不用管以前按鍵的狀態(tài)，返回這次按鍵按下有效，如果不支持連續(xù)按下，就要看key_up的狀態(tài)，如果以前沒有按下，則返回這次按鍵有效，如果以前已經(jīng)按下了，key_up=0，則這次按鍵按下無效。
key.h文件
#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H
#include "sys.h"
#define KEY0 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4) //讀取按鍵 0
#define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3) //讀取按鍵 1
#define KEY2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2) //讀取按鍵 2
#define KEY3 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0) //讀取按鍵 3(WK_UP)
#define KEY_UP 4
#define KEY_LEFT 3
#define KEY_DOWN 2
#define KEY_RIGHT 1
void KEY_Init(void); //IO 初始化
u8 KEY_Scan(u8); //按鍵掃描函數(shù)
#endif
下載文檔
