stm32f103 GPIO—— 一灯大师之库函数版

在使用库函数之前，我们先来看GPIO寄存器的结构体

该结构体中的成员，包含了引脚，输出速度，输出模式。我们可以使用这个结构体来对I/O口进行配置。

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; //定义一个结构体，用来需要配置的寄存器信息

void LED_Config(void)

{    

     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;                        //配置的引脚为Pin6引脚

    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;       //配置输出速度为2Mhz

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      //配置输出模式为通用推挽输出

    GPIO_Init( GPIOC, &GPIO_InitStruct);                               //配置的I/O口组为GPIOC组                     //只要用到I/O口，就一定会用到GPIO_Init(); 函数

     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;           /*配置的引脚为Pin7引脚，由于输出速度与输出模式还在结构体里面。所以这里                                                                                        不用重新在配置一次 输出速度与输出模式 */

    GPIO_Init( GPIOC, &GPIO_InitStruct);                   //配置的I/O口组为GPIOC组

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;            //配置的引脚为Pin8引脚

    GPIO_Init( GPIOC, &GPIO_InitStruct);                  //配置的I/O口组为GPIOC组

    LED_Close()；//关灯

}

void LED_Open(void)        //开灯

{

    GPIO_WriteBit( GPIOC, GPIO_Pin_6, Bit_RESET);        //设置GPIOC的Pin_6引脚输出低电平

    GPIO_WriteBit( GPIOC, GPIO_Pin_7, Bit_RESET);

    GPIO_WriteBit( GPIOC, GPIO_Pin_8, Bit_RESET);

}

void LED_Close(void)        //关灯

{

    GPIO_WriteBit( GPIOC, GPIO_Pin_6, Bit_SET);        //设置GPIOC的Pin_6引脚输出高电平

    GPIO_WriteBit( GPIOC, GPIO_Pin_7, Bit_SET);

    GPIO_WriteBit( GPIOC, GPIO_Pin_8, Bit_SET);

}

实际上，关于初始化函数，我们还可以写成：

void LED_Config(void)

{    

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8;    //这里将各个引脚进行 | 操作，就可以一下配置多个引脚

    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;    

    GPIO_Init( GPIOC, &GPIO_InitStruct);

    GPIO_WriteBit( GPIOC, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 , Bit_SET);     //关灯，这里也可以进行多个一起配置

}

为什么多个引脚可以一起配置呢？

我们可以看到16个引脚的宏定义的值是多少，那么这些值是怎么来的呢？

 我们用ODR寄存器来举例。如果只想要GPIO_Pin_1置1，那么ODR寄存器的值就是0000 0000 0001（即：0x0001），只想要GPIO_Pin_2置1，那么ODR寄存器的值就是0000 0000 0010（即：0x0002），只想要GPIO_Pin_3置1，那么ODR寄存器的值就是0000 0000 0100（0x0004），只想要GPIO_Pin_4置1，那么ODR寄存器的值就是0000 0000 1000（0x0008）

        以此类推，GPIO_Pin_5的ODR寄存器值为0000 0001 0000（0x0010）

                          GPIO_Pin_6的ODR寄存器值为0000 0010 0000（0x0020）

                          GPIO_Pin_7的ODR寄存器值为0000 0100 0000（0x0040）

                          GPIO_Pin_8的ODR寄存器值为0000 1000 0000（0x0080）

所以，我们看到，在寄存器中，每个引脚的设置值的位权分别是8、4、2、1（即BCD码）

我们知道：

        8 == 1000

        4 == 0100

        2 == 0010

        1 == 0001

它们相互进行位与操作，并不会影响各自的"1"，即：不改变位权。利用这个特性，有如下代码来判断，哪个是哪个引脚：

上图是库函数关于GPIO_CRL寄存器中引脚配置的源码

我们来看Pin6与Pin7引脚，我们都知道Pin6与Pin7的选择都是在GPIO_CRL寄存器中配置

其中这一段代码，一开始pinpos为0，所以0x01<<0，即还是0x01，所以pos == 0x01，然后用前面的

（GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8)  &  0x01，如果与下来的结果为1，这样就可以判断是不是GPIO_Pin_1被选择了。

然后，下一次循环，pinpos + 1，则0x01<<1，则变成0x02，(GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8)  &  0x02，如果与下来的结果为1，这样就可以判断是不是GPIO_Pin_2被选择了。然后，如此循环，直到0x01<<8。这里只移动8位是因为该寄存器是低位寄存器，只配置Pin0~Pin7引脚。

所以：

我们只要在源码中看到某成员的宏定义数值为8、4、2、1这样的结构，我们就可以写成GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8这样进行赋值。所以，关灯也可以写成：GPIO_WriteBit( GPIOC, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 , Bit_SET);  

BCD码（Binary-Coded Decimal），用4位 二进制数 来表示1位 十进制数 中的0~9这10个数码，是一种二进制的数字编码形式，用 二进制编码的十进制 代码。. BCD码这种编码形式利用了四个位元来储存一个十进制的数码，使 二进制 和 十进制 之间的转换得以快捷的进行。. 这种编码技巧最常用于会计系统的设计里，因为会计制度经常需要对很长的数字串作准确的计算。. 相对于一般的 浮点 式 记数法 ，采用BCD码，既可保存数值的精确度，又可免去使计算机作浮点运算时所耗费的时间。. 此外，对于其他需要高精确度的计算，BCD编码亦很常用。

8421 BCD码是最基本和最常用的BCD码，它和四位自然二进制码相似，各位的权值为8、4、2、1，故称为有权BCD码。和四位自然二进制码不同的是，它只选用了四位二进制码中前10组代码，即用0000~1001分别代表它所对应的十进制数，余下的六组代码不用。

三色灯

如果有三色灯，我们还可将灯的颜色和点灯、关灯封装在一个函数内：（这样的话，想要打开某种颜色的灯时，就只调用这个函数就行了）

typedef enum LED_RGB{     //这里使用枚举来代替宏定义，当我们需要多次宏替换时候，就不要使用宏定义了，最好使用枚举

    LEDR=0x01,

    LEDG,

    LEDB

}LED_RGB_T;

typedef enum LED_STATUS{

    LED_OPEN=0x01,

    LED_CLOSE    

}LED_STATUS_T;

void LED_Config(void)

{

     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin     =GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode    =GPIO_Mode_Out_PP;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed   =GPIO_Speed_2MHz;

    GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct);

    GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8);

}

void LED_CTRL(LED_RGB_T LED,LED_STATUS_T LED_status )

{

    switch(LED){

        case LEDR:       

                if(LED_status==LED_OPEN){       

                    GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_8);         //打开红灯

                }else{

                    GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_8);        //关闭红灯

                }

            break;

        case LEDG:       

                if(LED_status==LED_OPEN){         

                    GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7);        //打开绿灯

                }else{

                    GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7);        //关闭绿灯

                }

            break;

        case LEDB:        

                if(LED_status==LED_OPEN){        

                    GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6);        //打开蓝灯

                }else{

                    GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6);        //关闭蓝灯

                }

            break;

        default:

            break;

    }

}

int main(void)

{

    LED_Config();

    while(1){

        LED_CTRL(LEDR,LED_OPEN);         //打开红灯

        LED_CTRL(LEDR,LED_CLOSE);       //关闭红灯

    }

}