預(yù)置知識(shí): 開時(shí)鐘

STM32 每一個(gè)片上外設(shè)資源都有自己的時(shí)鐘,這些時(shí)鐘被一個(gè)叫做RCC的外設(shè)統(tǒng)一管理,
所以,每一個(gè)片上外設(shè)想要應(yīng)用第一件事就是: 開時(shí)鐘!!!!!
根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，GPIO都在APB2總線上

所以，我們要用void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)函數(shù)操作開啟GPIO的時(shí)鐘:

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能或者失能APB2外設(shè)時(shí)鐘

一. GPIO基礎(chǔ)知識(shí)、寄存器及庫(kù)函數(shù)

二. (重要)GPIO位帶操作

如果我們想讀取某個(gè)推挽輸出GPIO引腳現(xiàn)在的狀態(tài),怎么做呢?
我們可以讀取它的ODR寄存器狀態(tài), 比如GPIOB的0腳可以這樣讀:

GPIOB->ODR ^= GPIO_Pin_0;

由于我們不喜歡寄存器操作的方式,  現(xiàn)在我們想把它封裝起來(lái), 怎么封裝呢?

這里我們用到一個(gè)位帶別名區(qū)(可以理解為一大片寄存器), 位帶區(qū)把每個(gè)GPIO寄存器的每個(gè)位(每個(gè)引腳)的狀態(tài)映射到了自己的寄存器中. 我們根據(jù)GPIO的寄存器地址+位(引腳)偏移,可以算出去這個(gè)寄存器的哪個(gè)映射地址中可以讀到這個(gè)位(引腳)的狀態(tài), 我們稱之為地址轉(zhuǎn)換計(jì)算。計(jì)算公式推導(dǎo)過(guò)程忽略, 直接記住結(jié)果:

地址轉(zhuǎn)換計(jì)算公式

 ((addr & 0xF0000000)+0x02000000+((addr & 0x00FFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))

在程序中， 我們定義這樣一個(gè)宏：

#define BITBAND(addr, bitnum) *(unsigned int*)((addr & 0xF0000000)+0x02000000+((addr & 0x00FFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))

當(dāng)我們想獲取GPIOB的ODR寄存器的某個(gè)位的狀態(tài)時(shí)：

#define GPIOB_ODR_Addr      (GPIOB_BASE + 0X0C)   //找到GPIOB的基地址

#define GPIOB_ODR_bitnum    0                     //想讀GPIOB的ODR寄存器的第0位

#define BITBAND(addr, bitnum) *(unsigned int*)((addr & 0xF0000000)+0x02000000+((addr & 0x00FFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) //位帶操作地址轉(zhuǎn)換公式

當(dāng)函數(shù)調(diào)用時(shí):

BITBAND(GPIOB_ODR_Addr,GPIOB_ODR_bitnum)=0; //寫位

a= BITBAND(GPIOB_ODR_Addr,GPIOB_ODR_bitnum); //讀位

事實(shí)上,并非只有GPIO. 位帶區(qū)分為外設(shè)位帶區(qū)和SRAM位帶區(qū)(兩者的地址計(jì)算方法還不一樣). 它們?yōu)镾TM32提供了按位讀取的基礎(chǔ).就像51單片機(jī)里的sbit

這里舉一個(gè)位帶操作的完整例子:

main.c

#include 'stm32f10x.h'

#include 'led.h'

#include 'key.h'

#ifndef BITBAND

#define BITBAND(addr, bitnum) *(unsigned int*)((addr & 0xF0000000)+0x02000000+((addr & 0x00FFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) //位帶操作地址轉(zhuǎn)換公式

#endif  /*BITBAND*/

int a;

int main(void)

{

    LED_GPIO_Config();

    KEY1_GPIO_Config();

    KEY2_GPIO_Config();

    LED_G(OFF);//其實(shí)這里也可以改成LED_G_Out_Sbit=1

    LED_R(OFF);

    LED_B(OFF); 

    while(1)

    {

        if(KEY1_In_Sbit)

        {

            while(KEY1_In_Sbit);

            LED_G_Out_Sbit=!LED_G_Out_Sbit;

        }

        if(KEY2_In_Sbit)

        {

            while(KEY2_In_Sbit);

            LED_R_Out_Sbit=!LED_R_Out_Sbit;

        }

    }   

}

led.h

#ifndef __LED_H

#define __LED_H

#include 'stm32f10x.h'

#define LED_G_GPIO                          GPIOB

#define LED_G_Pin                           GPIO_Pin_0

#define LED_G_GPIO_ODR_Addr         (GPIOB_BASE + 0X0C)   //綠燈位帶操作:找到GPIOB的基地址

#define LED_G_ODR_bitnum                0                     //綠燈位帶操作:想讀GPIOB的ODR寄存器的第0位

#define LED_G_Out_Sbit                          BITBAND(LED_G_GPIO_ODR_Addr,LED_G_ODR_bitnum)   //將綠燈的位定義出來(lái)了

#define LED_R_GPIO                          GPIOB

#define LED_R_Pin                           GPIO_Pin_5

#define LED_R_GPIO_ODR_Addr         (GPIOB_BASE + 0X0C)   //紅燈位帶操作:找到GPIOB的基地址

#define LED_R_ODR_bitnum                5                     //紅燈位帶操作:想讀GPIOB的ODR寄存器的第5位

#define LED_R_Out_Sbit                          BITBAND(LED_R_GPIO_ODR_Addr,LED_R_ODR_bitnum)    //將宏燈的位定義出來(lái)了

#define LED_B_GPIO                          GPIOB

#define LED_B_Pin                           GPIO_Pin_1

#define LED_B_GPIO_ODR_Addr         (GPIOB_BASE + 0X0C)   //藍(lán)燈位帶操作:找到GPIOB的基地址

#define LED_B_ODR_bitnum                1                     //藍(lán)燈位帶操作:想讀GPIOB的ODR寄存器的第1位

#define LED_B_Out_Sbit                          BITBAND(LED_B_GPIO_ODR_Addr,LED_B_ODR_bitnum)  //將藍(lán)燈的位定義出來(lái)了

#define ON   1

#define OFF  0

#define LED_G(a) if(a) GPIO_ResetBits(LED_G_GPIO,LED_G_Pin); else GPIO_SetBits(LED_G_GPIO,LED_G_Pin);// 這里用了一個(gè)條件定義

#define LED_R(a) if(a) GPIO_ResetBits(LED_R_GPIO,LED_R_Pin); else GPIO_SetBits(LED_R_GPIO,LED_R_Pin);// 這里用了一個(gè)條件定義

#define LED_B(a) if(a) GPIO_ResetBits(LED_B_GPIO,LED_B_Pin); else GPIO_SetBits(LED_B_GPIO,LED_B_Pin);// 這里用了一個(gè)條件定義

void LED_GPIO_Config(void);

#endif /*__LED_H*/

key.h

#ifndef __KEY_H

#define __KEY_H

#include 'stm32f10x.h'

#define KEY1_GPIO                           GPIOA

#define KEY1_GPIO_Pin                       GPIO_Pin_0

#define KEY1_GPIO_IDR_Addr          (GPIOA_BASE + 0X08)   //key1位帶操作:找到GPIOA的IDR基地址

#define KEY1_ODR_bitnum                 0                     //key1位帶操作:想讀GPIOA的IDR寄存器的第0位

#define KEY1_In_Sbit                                BITBAND(KEY1_GPIO_IDR_Addr,KEY1_ODR_bitnum)   //將藍(lán)燈的位定義出來(lái)了

#define KEY2_GPIO                           GPIOC

#define KEY2_GPIO_Pin                       GPIO_Pin_13

#define KEY2_GPIO_IDR_Addr          (GPIOC_BASE + 0X08)   //key2位帶操作:找到GPIOC的IDR基地址

#define KEY2_ODR_bitnum                 13                    //key2位帶操作:想讀GPIOC的IDR寄存器的第13位

#define KEY2_In_Sbit                                BITBAND(KEY2_GPIO_IDR_Addr,KEY2_ODR_bitnum)  //按位操作KEY2

#define KEY_ON                  1

#define KEY_OFF                 0

void KEY1_GPIO_Config(void);

void KEY2_GPIO_Config(void);

#endif

led.c和 key.c 都只有GPIO初始化函數(shù), 這里省略了

三.  GPIO庫(kù)函數(shù)

1. GPIO初始化函數(shù):GPIO_Init

GPIO初始化用以下函數(shù)

參數(shù)1：可以看到，初始化時(shí)，需要一個(gè)GPIO_TypeDef類型的指針GPIOx
參數(shù)2：需要一個(gè)GPIO_InitTypeDef類型的指針GPIO_InitStruct
這個(gè)GPIO_InitTypeDef如何定義呢？

定義這個(gè)結(jié)構(gòu)體，需要對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行初始化

• 參數(shù)2的參數(shù)1: GPIO_Pin: 可選值

• 參數(shù)2的參數(shù)2: GPIO_Speed

• 參數(shù)2的參數(shù)3:

例子:

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  //創(chuàng)建GPIO_InitTypeDef類型的結(jié)構(gòu)體GPIO_InitStructure

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//最高輸出速率50MHz

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化外設(shè)GPIOx寄存器

2. GPIO位輸出1函數(shù):GPIO_SetBits

3. GPIO位輸出0函數(shù):GPIO_ResetBits

4. GPIO讀取位輸入  GPIO_ReadInputDataBit

5. GPIO讀取位輸出  GPIO_ReadOutputDataBit

6. GPIO整體寫端口:

7. GPIO整體讀端口: