STM32學習心得四：GPIO實驗-基於寄存器

記錄一下，方便以後翻閱~
實驗內容：跑馬燈、蜂鳴器和按鍵輸入
官方資料：《STM32中文參考手冊V10》第8章 通用和複用功能IO(GPIO和AFIO)
特點：不涉及位操作相關代碼，適合初學寄存器操作的朋友
原理圖：
1）如圖所示，跑馬燈，PB5接LED0，PE5接LED1；
2）如圖所示，蜂鳴器，PB8接BEEP（蜂鳴器）；

3）如圖所示，PE4接KEY0，PE3接KEY1，PE2接KEY2，PA0接WK_UP。

工作原理不細講，一定要看清外設與哪個GPIO管腳對接。
涉及寄存器：
1）RCC寄存器——APB2外設時鐘使能寄存器(RCC_APB2ENR)，偏移地址：0x18，復位值：0x0000 0000；
2）GPIO寄存器——端口配置低寄存器(GPIOx_CRL) (x=A…E)，偏移地址：0x00 ，復位值：0x4444 4444；


3）端口配置高寄存器(GPIOx_CRH)(x=A…E)，偏移地址：0x04 ，復位值：0x4444 4444；

4）GPIO寄存器——端口輸出數據寄存器(GPIOx_ODR) (x=A…E)，地址偏移：0Ch ，復位值：0x0000 0000；

5）端口輸入數據寄存器(GPIOx_IDR)(x=A…E)，地址偏移：0x08 ，復位值：0x0000 XXXX；
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實驗步驟：
1） 新建工程模板；
2） 新建HARDWARE空文件夾（與USER文件夾並列）；
3） 在MDK軟件中，新建led.c，beep.c和key.c三個.c文件以及對應的led.h，beep.h和key.h頭文件，均保存在HARDWARE文件夾中；
4） led.h頭文件代碼分別如下：

#ifndef __LED_H
#define __LED_H
void LED_Init(void);
#endif

5） beep.h頭文件代碼分別如下：

#ifndef __BEEP_H
#define __BEEP_H
void BEEP_Init(void);
#endif

6） key.h頭文件代碼分別如下：

#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H
#include "stm32f10x.h"
void KEY_Init(void);
u8 KEY_Scan(u8);
#endif

7）led.c文件代碼分別如下：

#include "led.h"
#include "stm32f10x.h"
void LED_Init(void)
{
 RCC->APB2ENR|=1<<3;      //使能PORTB時鐘      
 RCC->APB2ENR|=1<<6;      //使能PORTE時鐘       
 GPIOB->CRL&=0XFF0FFFFF;  
 GPIOB->CRL|=0X00300000;  //PB5推輓輸出，3對應二進制0011，即推輓輸出模式，最大速率50MHz，     
  GPIOB->ODR|=1<<5;        //PB.5輸出高             
 GPIOE->CRL&=0XFF0FFFFF;
 GPIOE->CRL|=0X00300000;  //PE.5推輓輸出，3對應二進制0011，即推輓輸出模式，最大速率50MHz，
 GPIOE->ODR|=1<<5;        //PE.5輸出高 
}

8）beep.c文件代碼分別如下：

#include "beep.h"
#include "stm32f10x.h"
void BEEP_Init(void)
{
  RCC->APB2ENR|=1<<3;          //使能PORTB時鐘   
  GPIOB->CRH&=0XFFFFFFF0; 
   GPIOB->CRH|=0X00000003;      //PB.8推輓輸出，3對應二進制0011，即推輓輸出模式，最大速率50MHz，     
  GPIOB->ODR&=~(1<<8);         //PB.8輸出低 
}

9）key.c文件代碼分別如下：

#include "stm32f10x.h"
#include "key.h"
#include "delay.h"
void KEY_Init(void) //IO初始化
{ 
 RCC->APB2ENR|=1<<2;          //使能PORTA時鐘  
 RCC->APB2ENR|=1<<6;          //使能PORTE時鐘   
 GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0; 
 GPIOA->CRL|=0X00000008;      //PA0配置爲下拉輸入，8對應二進制1000，即輸入，下拉要在ODR中設置
 GPIOE->CRL&=0XFFF000FF; 
 GPIOE->CRL|=0X00088800;      //PE2,PE3,PE4配置爲輸入模式，8對應二進制1000，即輸入
 GPIOE->ODR|=7<<2;           //PE2,PE3,PE4配置爲上拉輸入
}
u8 KEY_Scan(u8 mode)
{  
 static u8 key_up=1;//按鍵按鬆開標誌
 if(mode)key_up=1;  //支持連按    
 if(key_up&&(((GPIOE->IDR&0X0004)==0)||((GPIOE->IDR&0X0008)==0)||((GPIOE->IDR&0X0010)==0)||((GPIOA->IDR&0X0001)==1)))
 {
  delay_ms(10);//去抖動 
  key_up=0;
  if((GPIOE->IDR&0X0004)==0)return 1;
   else if((GPIOE->IDR&0X0008)==0)return 2;
  else if((GPIOE->IDR&0X0010)==0)return 3;
  else if((GPIOA->IDR&0X0001)==1)return 4;
 }else if(((GPIOE->IDR&0X0000)==0)&&((GPIOA->IDR==0X0000)==0))key_up=1;      
  return 0;// 無按鍵按下
}

10） 在MDK軟件中，右鍵Target1，單擊Manage Project Items…，在Project Items界面、Groups一欄，新建HARDWARE，並將led.c，beep.c和key.c三個.c文件添加進來；
11） 在MDK軟件中，單擊魔術棒，在C/C++選項裏，單擊Include Paths右邊的…，添加led.h，beep.h和key.h三個頭文件的目錄（即HARDWARE）；
12） 新建main.c主函數，代碼如下：

#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "beep.h"
#include "key.h"
int main(void)
{
  vu8 key=0;
 delay_init(72);
 LED_Init();
  BEEP_Init();
 KEY_Init(); 
 while(1)
 {
    key=KEY_Scan(1);
      if(key)
  {         
   switch(key)
   {     
    case 4:
     GPIOB->ODR|=1<<8;         //PB.8輸出高  
     break;
    case 3: 
    GPIOB->ODR&=~(1<<5);        //PB.5輸出低       
     break; 
    case 2: 
    GPIOE->ODR&=~(1<<5);        //PE.5輸出低
     break;
    case 1:                               
    GPIOB->ODR&=~(1<<5);        //PB.5輸出低
    GPIOE->ODR&=~(1<<5);        //PE.5輸出低 
     break;
   }
   delay_ms(100);                         //延遲1000ms
   GPIOB->ODR&=~(1<<8);      //PB.8輸出低
   GPIOB->ODR|=1<<5;         //PB.5輸出高
   GPIOE->ODR|=1<<5;         //PE.5輸出高
  }                         
 }
}

13） 完成後即可運行看效果。
舊知識點：
1）複習如何使用FlyMcu調試程序，可參考STM32學習心得一：FlyMcu軟件配置；
2） 複習如何新建工程模板，可參考STM32學習心得二：新建工程模板；
3） 複習key.c文件中u8 KEY_Scan(u8)函數的邏輯，可參考STM32學習心得三：GPIO實驗-基於庫函數。