STM32學習心得三：GPIO實驗-基於庫函數

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：不涉及寄存器操作、位操作相關代碼，適合初學庫函數操作的朋友
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。
涉及四個GPIO庫函數：

1）void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)； //初始化作用
2）void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)；               //設置輸出電平爲高
3）void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)；             //設置輸出電平爲低
4）uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);    //讀取某個GPIO端口的輸入電平

在stm32f10x_gpio.h文件中，有如下代碼，需要牢記：

typedef enum
{ GPIO_Mode_AIN = 0x0,            //模擬輸入//
  GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,   //輸入浮空//
  GPIO_Mode_IPD = 0x28,           //輸入下拉//
  GPIO_Mode_IPU = 0x48,           //輸入上拉//
  GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,        //開漏輸出//
  GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,        //推輓輸出//
  GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,         //複用開漏輸出//
  GPIO_Mode_AF_PP = 0x18          //複用推輓輸出//
}GPIOMode_TypeDef;

這八種模式對應的地址是如何修改寄存器的，我暫時還不瞭解，有興趣的可以仔細解讀stm32f10x_gpio.c文件中的void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)函數。
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頭文件代碼如下：

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

5）beep.c頭文件代碼如下：

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

6）key.h頭文件代碼如下：

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

7）led.c文件代碼如下：

#include "led.h"
#include "stm32f10x.h"
void LED_Init(void)
{
 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure; 
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  //使能PB端口時鐘
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);  //使能PE端口時鐘
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;              //LED0-->PB.5 端口配置
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      //推輓輸出
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     //IO口速度爲50MHz
 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);               //根據設定參數初始化GPIOB.5
 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);                      //PB.5 輸出高，LED0滅
 GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);              //根據設定參數初始化GPIOE.5
 GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);                     //PE.5 輸出高，LED1滅 
}

8）beep.c文件代碼如下：

#include "stm32f10x.h"
#include "beep.h"
void BEEP_Init(void)
{ 
 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;  
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  //使能PB端口時鐘 
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;           //蜂鳴器-->PB.8 端口配置
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      //推輓輸出
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     //IO口速度爲50MHz
 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);              //根據設定參數初始化GPIOB.8
 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);                 //PB.8 輸出低，蜂鳴器不叫 
}

9）key.c文件代碼如下：

#include "stm32f10x.h"
#include "key.h"
#include "delay.h"
void KEY_Init(void) //IO初始化
{ 
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);    //使能PA,PE端口時鐘
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;             //KEY0-KEY2
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;                                //設置成上拉輸入
  GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);                                       //初始化GPIOE2,3,4
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;                                //PA0設置成輸入，默認下拉   
 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                       //初始化GPIOA.0
}
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&&(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)==0||GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)==0||GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)==0||GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==1))
 {
  delay_ms(10);//去抖動 
  key_up=0;
  if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)==0)return 1;
  else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)==0)return 2;
  else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)==0)return 3;
  else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==1)return 4;
 }else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)==1&&GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)==1&&GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)==1&&GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==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();
 LED_Init();
  BEEP_Init();
 KEY_Init(); 
 while(1)
 {
  key=KEY_Scan(1);
      if(key)
  {         
   switch(key)
   {     
    case 4:
     GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);   //控制蜂鳴器叫   
     break;
    case 3: 
    GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);     //控制LED0亮       
     break; 
    case 2: 
    GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);     //控制LED1亮  
     break;
    case 1:                               
    GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);     //控制LED0亮 
    GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);     //控制LED1亮 
     break;
   }
   delay_ms(1000);                         //延遲1000ms
   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);       //控制蜂鳴器不叫
   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);         //控制LED0滅
   GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);         //控制LED1滅
  }
 }
}

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-基於庫函數，可參考STM32學習心得二：新建工程模板。