STM32學習筆記（2）——GPIO

      對於初學者而言，最簡單的是對晶元上的IO進行操作，我們學習ARM時候，第一個工程就是點亮LED，STM32F103ZET6通用輸入輸出介面(General-Purpose Inputs/Outputs)，每個GPIO都可以由軟體配置成輸出（推免或開漏）、輸入（帶或不帶上拉或下拉）或復用的外設功能埠。多數GPIO引腳都與數字或模擬的復用外設共用。具體的細節請參考Datasheet。

     回到MDK開發平臺，現在要在main.c中加入相關代碼了。代碼清單如下：

#include "stm32f10x_lib.h"
 
int main()
{
       RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);     //開啟外設時鐘
       GPIOD->CRL = 0x33333333;                           //設置埠配置寄存器
       GPIOB->CRL = 0x33333333;
       while(1)
       {             
              GPIOD->ODR = 0xffffffbf;                       //設置埠輸出寄存器
              for(i=0;i<1000000;i++);                                   //延時
              GPIOD->ODR = 0xffffffff7;
              for(i=0;i<1000000;i++);
              GPIOD->ODR = 0x00000000;
              GPIOB->ODR = 0xffffffff;
              for(i=0;i<1000000;i++);
              GPIOB->ODR = 0x00000000;
       }
}

　　上述代碼中，#include "stm32f10x_lib.h"包含了開發stm32f10x系列晶元所需的基本頭文件，在進行程式編寫的時候，務必要包含此頭文件。

       RCC_APB2PeriphClockCmd()函數是設置外設時鐘。ARM與C51單片機不同的是，不用外設的時候，如IO口、ADC、定時器等等，都是禁止時鐘的，以達到節能的目的，只有要用到的外設，才開啟它的時鐘。因此在需要用到GPIOB和GPIOD的時候，我們需要先開啟它的時鐘，具體用到的是函數庫裡面的函數：

void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)

　　其中，第一個參數需要指示要開啟什麼埠的時鐘，RCC_APB2Periph_GPIOx就是開啟GPIOx的時鐘，第二個參數需要指示是開啟還是關閉，ENABLE/DISABLE。

       開啟外設時鐘之後，然後就開始對GPIO的配置寄存器進行設置了。具體設置方式參考《基於MDK的STM32處理器開發應用》一書中，“7.1 通用IO埠”。While迴圈裡面就是給GPIO的埠輸出寄存器賦值，由於我手上這款開發板三個LED燈分別接的是PG13、PG14和PG15，所以只要將G埠相應的位上置1就可以了。

       編譯之後我們發現編譯器報錯，Undefined symbol RCC_APB2PeriphClockCmd，是因為我們使用了的RCC_APB2PeriphClockCmd()函數在頭文件中聲明瞭，卻沒有在C文件中定義，這個函數在Keil\ARM\RV31\LIB\ST\STM32F10x\stm32f10x_rcc.c中，將這個文件複製到工程的根目錄下，然後在屏幕左邊的Workspace中添加進來，就可以了。

       其實在MDK的庫中，還定義了很多巨集，可以避免讓我們自己去查找相關資料來設置寄存器的各個位。

對於LED的亮滅可用以下代碼進行實現：

#include "stm32f10x.h"
static u8  fac_us=0; //us延時倍乘數		
static u16 fac_ms=0; //ms延時倍乘數,在ucos下代表每個節拍的ms數
void delay_init(void);
void delay_ms(u16 nms);
void LED_Init(void);//初始化
int main(void)
{
       
       delay_init();		  //初始化延時函數
       LED_Init();		  //初始化LED埠
	
	
	while(1)
	{
	GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_13);  //亮  等同LED0=0;
	GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_14);    //滅  等同LED1=1;
	GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_15);    //滅  等同LED2=1;
	delay_ms(500);  		    //延時500ms
	GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_13);   
	GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_14);  
	GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_15);    
	delay_ms(500);                      
	GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_13);    
	GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_14);    
	GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_15);  
	delay_ms(500);
	}
}
void LED_Init(void)   //LED對應IO初始化
{    	 
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;	
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE);	 //使能GPIO時種	
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;		//LED0，LED1，LED2對應IO口
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //推免輸出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 //IO速度為50Mhz
  GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);			 //初始化GPIO
  GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15);	  //GPIOG13,G14,G15設置高，燈滅

void delay_init()   //延時函數初始化
{
 	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);
	fac_us=SystemCoreClock/8000000;	 
	fac_ms=(u16)fac_us*1000; //每個ms需要的systick時鐘數  
}		
void delay_ms(u16 nms) //延時nms
{	 		  	  
	u32 midtime;		   
	SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;//時間載入（SysTick->LOAD為24bit）
        //SysTick->LOAD為24位寄存器，所以最大延時為：nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK對72M條件下，nms<=1864ms
	SysTick->VAL =0x00;           //清空計時器÷
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;          //開始倒數 
	do
	{
		midtime=SysTick->CTRL;
	}
	while((midtime&0x01)&&!(midtime&(1<<16)));//等待時間到達  
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;       //關閉計數器
	SysTick->VAL =0X00;       //清空計數器	  	    
} 　

由於我們使用了GPIO_InitTypeDef類型，所以我們需要找到它的定義，這個定義包含在“…\Keil\ARM\RV31\LIB\ST\STM32F10x\stm32f10x_gpio.c”中，將文件複製到工程根目錄下，然後再添加進入工程中，編譯才不會報錯。

   在絕大多數C編譯器中，要求所有的變數聲明都在執行語句塊之前，也就是說如果需要定義的變數需要先在進入main函數一開始就全部定義好，如果執行了某一條語句之後再定義變數的話，就會報錯。

部分參考：http://blog.sina.com.cn/s/blog_49cb42490100robb.html

補充：

有三種方式可以控制LED亮滅：

1、通過位段操作實現IO口控制；

int main(void)
{ 
 
	delay_init();		  //初始化延時函數
	LED_Init();		  //初始化LED埠
	
  while(1)
	{
    GPIO_bits_OUT(GPIOG,13,3,0x0006);
	       delay_ms(500);
	  GPIO_bits_OUT(GPIOG,13,3,0x0005);
		delay_ms(500);
	  GPIO_bits_OUT(GPIOG,13,3,0x0003);
		delay_ms(500);
	}
}


/*以下：*GPIOx：對應的IO口，start_bit：並行輸出的起始值，bit_size：並行輸出的位數*/

void GPIO_bits_OUT(GPIO_TypeDef* GPIOx, u8 start_bit, u8 bit_size,u16 outdata)
{
  u8 i=0;
	u16 bu1=0;u16 middata=1;

	if( bit_size>(16-start_bit) ) 
     bit_size=16-start_bit;
	
	i=start_bit;
	if(i>0)
		 {
			 while(i--)
         { bu1+=middata; middata*=2;}
		 }
	
   assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
   
	 GPIOx->ODR&=(  ( (0xffff<<bit_size) <<start_bit ) |bu1   ); 
	 GPIOx->ODR|=(outdata<<start_bit);		 
}

2、通過位帶操作實現IO口控制；

3、通過庫函數直接操作實現IO控制；