STM32 LED跑马灯-库函数

一,GPIO知识回顾

1,四种输入模式:

    输入浮空

    输入上拉

    输入下拉

    模拟输入

2,四种输出模式:

    开漏输出

    开漏复用输出

    推挽输出

    推挽复用输出

3,三种最大输出速度

    2MHz 

    10MHz 

    50MHz

每组GPIO共16个IO口,含下7个寄存器

GPIOx_CRL  : 端口配置低寄存器

GPIOx_CRH  : 端口配置高寄存器

GPIOx_IDR  : 端口输入寄存器

GPIOx_ODR  : 端口输出寄存器

GPIOx_BSRR : 端口位设置/清除寄存器

GPIOx_BRR  : 端口位清除寄存器

GPIOx_LCKR : 端口配置锁存寄存器

二,LED硬件连接:

LED0连接PB5引脚

LED1连接PE5引脚

三,LED跑马灯实现流程

1,使能GPIO时钟

     使用IO口前先要使能相应的GPIO时钟

2,初始化IO口 GPIO_Init()

     配置IO口的引脚工作方式(最大速度,输入/输出模式)

3,操作IO口输出高低电平

     控制响应IO口输出高电平或低电平

四,源码分析

1,GPIO初始化函数

stm32f10x_gpio.h头文件中找到GPIO_Init函数声明

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);

1

stm32f10x_gpio.c中找到GPIO_Init函数的实现

/**

  * @brief  Initializes the GPIOx peripheral according to the specified

  *         parameters in the GPIO_InitStruct.

  * @param  GPIOx: where x can be (A..G) to select the GPIO peripheral.

  * @param  GPIO_InitStruct: pointer to a GPIO_InitTypeDef structure that

  *         contains the configuration information for the specified GPIO peripheral.

  * @retval None

  */

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)

{

  uint32_t currentmode = 0x00, currentpin = 0x00, pinpos = 0x00, pos = 0x00;

  uint32_t tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00;

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));

  assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode));

  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_InitStruct->GPIO_Pin));

/*---------------------------- GPIO Mode Configuration -----------------------*/

  currentmode = ((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x0F);

  if ((((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x10)) != 0x00)

  {

    /* Check the parameters */

    assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_InitStruct->GPIO_Speed));

    /* Output mode */

    currentmode |= (uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Speed;

  }

/*---------------------------- GPIO CRL Configuration ------------------------*/

  /* Configure the eight low port pins */

  if (((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin & ((uint32_t)0x00FF)) != 0x00)

  {

    tmpreg = GPIOx->CRL;

    for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)

    {

      pos = ((uint32_t)0x01) << pinpos;

      /* Get the port pins position */

      currentpin = (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos;

      if (currentpin == pos)

      {

        pos = pinpos << 2;

        /* Clear the corresponding low control register bits */

        pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;

        tmpreg &= ~pinmask;

        /* Write the mode configuration in the corresponding bits */

        tmpreg |= (currentmode << pos);

        /* Reset the corresponding ODR bit */

        if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)

        {

          GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);

        }

        else

        {

          /* Set the corresponding ODR bit */

          if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)

          {

            GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);

          }

        }

      }

    }

    GPIOx->CRL = tmpreg;

  }

/*---------------------------- GPIO CRH Configuration ------------------------*/

  /* Configure the eight high port pins */

  if (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin > 0x00FF)

  {

    tmpreg = GPIOx->CRH;

    for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)

    {

      pos = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));

      /* Get the port pins position */

      currentpin = ((GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos);

      if (currentpin == pos)

      {

        pos = pinpos << 2;

        /* Clear the corresponding high control register bits */

        pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;

        tmpreg &= ~pinmask;

        /* Write the mode configuration in the corresponding bits */

        tmpreg |= (currentmode << pos);

        /* Reset the corresponding ODR bit */

        if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)

        {

          GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));

        }

        /* Set the corresponding ODR bit */

        if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)

        {

          GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));

        }

      }

    }

    GPIOx->CRH = tmpreg;

  }

}

GPIO_Init函数两个入参为GPIO_TypeDef和GPIO_InitTypeDef两个结构体指针

GPIO_TypeDef参数:

stm32f10x.h中找到GPIO_TypeDef结构体声明

/**

  * @brief General Purpose I/O

  * 定义了GPIO的7个寄存器

  */

typedef struct

{

  __IO uint32_t CRL;    // 端口配置低寄存器

  __IO uint32_t CRH;    // 端口配置高寄存器

  __IO uint32_t IDR;    // 端口输入寄存器

  __IO uint32_t ODR;    // 端口输出寄存器

  __IO uint32_t BSRR;   // 端口位设置/清除寄存器

  __IO uint32_t BRR;    // 端口位清除寄存器

  __IO uint32_t LCKR;   // 端口配置锁存寄存器

} GPIO_TypeDef;

GPIO_TypeDef有效性判断:

/** @defgroup GPIO_Exported_Types

  * GPIOA->GPIOG

  */

#define IS_GPIO_ALL_PERIPH(PERIPH) (((PERIPH) == GPIOA) ||

                                    ((PERIPH) == GPIOB) ||

                                    ((PERIPH) == GPIOC) ||

                                    ((PERIPH) == GPIOD) ||

                                    ((PERIPH) == GPIOE) ||

                                    ((PERIPH) == GPIOF) ||

                                    ((PERIPH) == GPIOG))

GPIO_InitTypeDef参数:

stm32f10x_gpio.h中找到GPIO_InitTypeDef结构体声明

/**

  * @brief  GPIO Init structure definition

  * GPIO_InitTypeDef结构体－设置IO口,速度,工作模式

  */

typedef struct

{

  uint16_t GPIO_Pin;             /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.

This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */

  GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;  /*!< Specifies the speed for the selected pins.

This parameter can be a value of @ref GPIOSpeed_TypeDef */

  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;    /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.

This parameter can be a value of @ref GPIOMode_TypeDef */

}GPIO_InitTypeDef;

GPIO_InitStruct->GPIO_Speed有效性校验

/** 

  * @brief  Output Maximum frequency selection  

  */

typedef enum

{ 

  GPIO_Speed_10MHz = 1,

  GPIO_Speed_2MHz, 

  GPIO_Speed_50MHz

}GPIOSpeed_TypeDef;

#define IS_GPIO_SPEED(SPEED) (((SPEED) == GPIO_Speed_10MHz) || ((SPEED) == GPIO_Speed_2MHz) ||

                              ((SPEED) == GPIO_Speed_50MHz))

GPIO_InitStruct->GPIO_Mode有效性校验

/**

  * @brief  Configuration Mode enumeration

  * 八种输入/输出模式

  */

typedef enum

{ GPIO_Mode_AIN = 0x0,          // 模拟输入 

  GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, // 浮空输入

  GPIO_Mode_IPD = 0x28,         // 下拉输入

  GPIO_Mode_IPU = 0x48,         // 上拉输入 

  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;

#define IS_GPIO_MODE(MODE) (((MODE) == GPIO_Mode_AIN) ||  

                            ((MODE) == GPIO_Mode_IN_FLOATING) ||

                            ((MODE) == GPIO_Mode_IPD) ||

                            ((MODE) == GPIO_Mode_IPU) ||

                            ((MODE) == GPIO_Mode_Out_PP) ||

                            ((MODE) == GPIO_Mode_AF_OD) ||  

                            ((MODE) == GPIO_Mode_AF_PP))

GPIO_InitStruct->GPIO_Pin有效性校验

/** @defgroup GPIO_pins_define

  * GPIO_Pin_0->GPIO_Pin_15

  */

#define GPIO_Pin_0                 ((uint16_t)0x0001)  /*!< Pin 0 selected */