STM32单片机学习记录3——GPIO(上)输出模式之点亮LED灯

2023-11-15

1、硬件准备

我使用的是市面上常见的黑色开发板，烧入器使用的是正点原子的无线烧入器，普通的烧入器也行，这个无所谓。开发板的原理图我放在下面链接里，我们需要知道相应的LED引脚。
在这里插入图片描述

2、预期功能

通过函数实现LED灯的闪烁，这里直接采用模块化编程，并且介绍如何完成模块化编程。

3、程序编写

3.1、Cubemx部分

先前的RCC设置与上一篇一致，可以直接将上一个项目直接复制，修改项目名称即可，这里我直接复制上次的项目，把名称修改为GPIO_UP，就不用重新配置RCC与时钟设置了。
在这里插入图片描述但是里面的名称不能修改了，打开复制后的文件夹中的CUBEMX文件。这里不介绍GPIO是什么了，但是简单来说就是板子上面的引脚，可以将其设置不同的模式，例如输出模式，可以向外输出高低电平；输入模式，可以读取外界的电平情况。
首先我们查看，相关的原理图，找到LED灯连接的引脚，从原理图中可知LED连接的引脚为：LED1-PF9；LED2-PF10。
在这里插入图片描述并且从电路图可以，LED灯的一端连接到高电平3V3，因此当引脚输出为高电平时LED灯才发光，接下来我们去CUBEMX中进行初始化配置。
第一步，打开CUBEMX后在红框Pinout View选项中找到相应的引脚PF9和PF10，点击它将其设置为输出模式GPIO_Output。
在这里插入图片描述第二步，将页面调整到左侧的GPIO页面，就能显示刚才设置的两个输出模式的引脚，接下来介绍一下，初始化页面需要的设置。
初始电平：就是引脚没有上电时的引脚电平，通过原理图可知若初始化为高电平则LED不亮，若为低电平则LED亮，这里不想让LED灯上电就亮，因此设为高电平。
输出模式：推挽输出或开漏输出，这里设置为推挽输出。
上拉或者下拉：设置为上拉模式。
输出速度：不需要很高的速度，设置为LOW。
用户标签：这个还是比较好用的，因为设置了用户标签之后，会在生成的Keil文件的main.h中宏定义相关的引脚，这样对于代码的可提更性有着良好的帮助。这里将两个LED分别命名为LED1与LED2。
在这里插入图片描述下面是用户标签设定后生成的宏定义：
接下来点击【Generate Code】生成初始化代码。

3.2、Keil文件编写

我们首先介绍一下HAL库中有关于GPIO的函数，我们可以在Keil软件中找到GPIO的相关函数，本次我们主要介绍黑色方框中的两个函数。
在这里插入图片描述 1.HAL_GPIO_WritePin：设置对应的引脚输出的电平。

`void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState)`

2.HAL_GPIO_TogglePin：反转相应引脚的电平。

void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

接下来我们编写led.c与led.h文件，实现模块化编程。
首先，在项目文件夹中新建一个存放自己编写函数的文件夹，我一般命名为Func。
在这里插入图片描述其次，在Keil中点击新建按钮，新建两个空白文件。
然后，ctrl+s保存，保存在我们刚刚创建的Func文件夹中，保存时分别命名为【led.c】和【led.h】。
接着，我们先对led.h进行编写，大家可以直接复制下面的代码进去，当然这不是最终的头文件，首先我们要先引入main.h。

#ifndef __LED_H__
#define __LED_H__

#include "main.h"

#endif

其次我们编写led.c，我们首先要引入其自身的头文件【led.h】
在这里插入图片描述然后，我们将这两个led的函数文件，与项目连接，连接之后好像才能使用代码联想功能。
完成上述步骤之后需要将，Func文件夹添加到项目路径中。
添加完成之后，在main.c中包含led.h头文件，如果不报错说明操作成功。
在这里插入图片描述这样就完成了模块化编程，我们不用把函数全部塞到main.c中了。
接下来我们编写led.c文件。
这里我写了两个函数，分别控制LED1与LED2的亮，灭与闪烁。
led.c:

#include "led.h"

/* **************LED相关函数****************** */
// LED1
void LED1_Style(uint8_t i)
{
	switch(i)
	{
		case 1:
			HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_RESET);
			break;
		case 2:
			HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_SET);
			break;
		case 3:
			HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);
			break;
	}
}
// LED2
void LED2_Style(uint8_t i)
{
	switch(i)
	{
		case 1:
			HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin, GPIO_PIN_RESET);
			break;
		case 2:
			HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin, GPIO_PIN_SET);
			break;
		case 3:
			HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin);
			break;
	}
}

led.h：

#ifndef __LED_H__
#define __LED_H__

#include "main.h"

void LED1_Style(uint8_t i);
void LED2_Style(uint8_t i);

#endif

然后我们再在main.c中编写，在使用CUBEMX生成的文件中，我们只能在规定的地方编写，否则当重新生成文件时，位于其他区域的代码会被删除。
例如在main.c函数的开头会有这么一段区域


```c
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
用户开始定义类
/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
用户开始宏定义
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

因此我们只能在USER CODE BEGIN和USER CODE END之间编写代码。
这次我们编写的主函数功能为：复位-LED1亮-500ms-LED1灭-500ms-LED2亮-500ms-LED2灭-1000ms-LED1与LED2共同以2000ms的周期闪烁。
main.c：

  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		LED1_Style(1);
		HAL_Delay(500);
		LED1_Style(2);
		HAL_Delay(500);
		LED2_Style(1);
		HAL_Delay(500);
		LED2_Style(2);
		HAL_Delay(1000);
		while(1)
		{
			LED1_Style(3);
			LED2_Style(3);
			HAL_Delay(2000);
		}
  }
  /* USER CODE END 3 */

简单的LED闪烁程序就编写好了，平时写程序时有喜欢用printf调试大法的，我还喜欢用LED调试大法，所以基本每个项目都会有这个文件。简单的程序但是背后的知识有很多，我也没全懂，有错误有问题一定要告诉我，谢谢。

最后附上程序源码，对了这个ZGT6与VET6通用的只要在KEIL里面改一下就能烧进板子里。
链接：https://pan.baidu.com/s/1Y6SWO4kXpsYy_COL0KyjLA
提取码：1234

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