目錄
1、實驗目的
- 瞭解STM32L431RCT6 LED燈外圍電路搭建原理；
- 學習STM32CubeMX 新建工程的方法；
- 掌握STM32編程實現LED閃爍的編程技巧。
2、實驗設計
- 實驗開發板的 LED 燈連接在 MCU 的 PC13 引腳上，原理圖如下所示，將該引腳輸出高電平，LED 燈會被點亮；
- 延時函數使用 HAL 庫函數自帶的 HAL_Delay()函數，傳入參數單位爲 ms，輸入 500ms；
- 然後將該引腳輸出低電平，LED 燈會被熄滅，再使用 HAL_Delay()函數延時 500ms；
- 最終實現每隔500ms閃爍效果。
3、實驗步驟
3.1、使用 STM32CubeMX 新建項目工程
第一步：雙擊打開 STM32CubeMX，點擊新建工程，在 MCU 選型框裏輸入 STM32L431RC，右側選擇芯片封裝爲 LQFP 的型號，雙擊進入。
第二步：參照原理圖配置GPIO。看到 STM32L431RC MCU有高速和低速外部晶振，LED 燈接在的是PC13 引腳，當 PC13 輸出爲高的時候點亮 LED 燈。因此我們在 Pinout 配置界面先設置使用外部晶振，在 RCC 下面將高速時鐘和低速時鐘都設置爲 Crystal/Ceramic Resonator，然後單擊PC13 引腳設置爲 GPIO_Output 模式。
在 SYSTEM 一欄裏點擊 GPIO 進入設置，點擊 PC13 引腳，配置初始化參數：推輓輸出、默認輸出低電平（初始化不讓 LED 亮）、無上拉無下拉。
這裏講解一下 GPIO 的輸出模式，分爲兩種（複用輸出暫時不講）：推輓輸出模式和開漏輸出模式。
推輓輸出模式：在輸出高電平時，P-MOS 管導通，低電平時，N-MOS 管導通。兩個管子輪流導通，一個負責灌電流，一個負責拉電流，使其負載能力和開關速度都比普通的方式有很大的提高。推輓輸出的低電平爲 0V，高電平爲 3.3V。
開漏輸出模式：如果我們控制輸出爲 0，低電平，則使 N-MOS 管導通，使輸出接地，若控制輸出爲 1，則既不輸出高電平，也不輸出低電平，爲高阻態。要正常使用必須在外部接一個上拉電阻。它具有線與特性，即多個開漏模式引腳連接到一起時，只有當所有引腳都輸出高阻態，才由上拉電阻提供高電平，此高電平的電壓爲外部上拉電阻所接電源的電壓。若其中一個引腳爲低電平，那線路就相當於短路接地，使得整條線路都爲低電平，0V。
普通推輓輸出模式一般應用在輸出電平爲 0 和 3.3 伏的場合。而普通開漏輸出模式一般應用在電平不匹配的場合，如需要輸出 5V 的高電平，就需要在外部接一個上拉電阻，電源爲 5V，把 GPIO 設置爲開漏模式，當輸出高阻態時，由上拉電阻和電源向外輸出 5V 的電平。
第三步：配置時鐘。按照自己的工程要求配置時鐘，本次以自動設置爲例，直接將最後的頻率設置爲 80MHz（確定後電機回車），STM32CubeMX 會自動設置。
第四步：配置生成代碼的一些配置。在 Project 界面設置本工程名稱，選擇按照什麼開發工具生成項目工程，這裏我們使用的是 MDK5。
在這個界面中還需要配置的是 Code Generator，這一欄中將“Generate peripheral initialization as a……”選中，這樣生成的工程會把使用的資源（IIC、SPI、USART、GPIO 等）初始化代碼分別放在對應名字的單獨的.c 文件中，方便我們自己增刪改查使用。
第五步：點擊上面的 OK 生成工程代碼。 生成工程代碼成功後，可以選擇打開工程目錄或者直接打開工程。
選擇打開工程目錄。可以看到工程目錄分爲兩個部分，一個是 MDK5 的工程目錄，一個是 STM32CubeMX 的工程。STM32CubeMX 工程文件還可以用 STM32CubeMX 打開提供增加或者刪除、修改本工程，非常方便。
3.2、工程介紹
3.2.1、MDK工程目錄結構介紹
在MDK工程中具體文件目錄結構如下：
重點文件介紹如下：
STM32L4xx_HAL_Driver 文件包含STM32L4xx 硬件抽象層的外設驅動，具體描述如下：
3.2.2、MDK工程文件介紹
進入MDK-ARM文件夾，打開LED工程文件。
整個工程目錄設置的特別清楚，分爲 4 個部分：
並且在用戶代碼區的每一個.C 文件中，都有多處是 BEGIN 和 END 且每處 BEGIN 和 END都有對應的提示，開發者只需將自己的代碼放在對應的區域就行（當然也可以不這麼做，這個只是爲了方便再次使用 STM32CubeMX 開發縮小研發時間，增強代碼可讀性，便於團隊協作）。
編譯之後無錯誤無警告。
3.3、編寫LED閃爍代碼
第一步：找到 GPIO 接口。在 main.c 文件中可以看到，工程文件首先重置所有外設，初始化 Flash 接口和 Systick，然後配置初始化了系統時鐘，再配置初始化了 GPIO（本例程裏只用了 GPIO，如果用其他的也會在這一部分初始化），初始化函數在 gpio.c 文件裏，剩下的我們就可以直接寫自己需要的應用了，這裏我們想做的事情是LED 燈閃爍。
由於 HAL 庫是封裝的比較好的，因此我們不需要和底層的寄存器打交道，只需要利用外設庫提供的接口即可，我們想點亮 LED 燈閃爍就是讓對應的引腳拉低拉高，打開 stm32l4xx_hal_gpio.h 中接口函數。
打開步驟爲：
- Drivers/STM32L4xx_HAL_Driver→點開stm32l4xx_hal_gpio.c 前面的“+”；
- 找到 stm32l4xx_hal_gpio.h 雙擊打開，拉倒最下面，會看到/* IO operation functions *****************************************************/，這個下面的函數就是 GPIO 的一些接口，如下圖所示：
第二步： 編寫程序，使PC13 引腳每隔500ms輸出高電平或低電平切換， 實現LED 燈閃爍。
這裏將使用三個GPIO函數：
HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState)，功能是設置拉高還是拉低某個引腳，函數各個參數說明如下：
HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)，功能是將某個引腳輸出方波，函數各個參數說明如下：
HAL_Delay(uint32_t Delay)，功能是延時單位毫秒，函數各個參數說明如下：
將這三個函數名複製到 main.c 文件的 while 下面的 USER CODE BEGIN 3 和 USERCODE END 3 中間。
根據函數參數說明提示和類型，設置函數中的參數，有兩種方式實現LED燈閃爍，具體代碼如下：
第三步： 編譯程序，確保無誤。
3.4、配置燒寫參數
將NB-IoT實驗版供電，插上燒寫器，配置燒寫參數，設置使用 ST-LINK 下載，設置好下圖參數，點擊下載程序。
3.5、燒寫程序
最終實現LED燈閃爍效果，此處省略效果圖。