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以 STM32最小系统核心板(STM32F103C8T6)+面板板+LED 搭建电路，使用GPIO端口控制LED灯

2023-11-17

STM32寄存器操作

寄存器的定义

寄存器是存放指令、数据、地址的地方。不同的寄存器有不同的地址。
1、指令寄存器：暂存当前正在执行的指令。指令寄存器的时钟信号是clk，在clk的上升沿触发。
2、数据寄存器：是计算机控制单元中的寄存器，寄存了将要写入到计算机主存储器（例如：RAM）的数据，或由计算机主存储器读取后的数据。
3、地址寄存器：用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。由于在内存和CPU之间存在着操作速度上的差别，所以必须使用地址寄存器来保持地址信息，直到内存的读/写操作完成为止 。

寄存器操作GPIO

可以把寄存器类比为，有特殊功能的地方，既然是个地方当然就有地址了，所以，可以把寄存器想象为特殊的地址。
STM32的IO口有8中配置方式：
输入：
浮空输入GPIO_IN_FLOATING ——浮空输入，可以做KEY识别，RX1
带上拉输入GPIO_IPU——IO内部上拉电阻输入
带下拉输入GPIO_IPD—— IO内部下拉电阻输入
模拟输入GPIO_AIN ——应用ADC模拟输入，或者低功耗下省电
输出：
开漏输出GPIO_OUT_OD ——IO输出0接GND，IO输出1，悬空，需要外接上拉电阻，才能实现输出高电平。
推挽输出GPIO_OUT_PP ——IO输出0-接GND， IO输出1 -接VCC，读输入值是未知的
复用功能的推挽输出GPIO_AF_PP ——片内外设功能（I2C的SCL,SDA）
复用功能的开漏输出GPIO_AF_OD——片内外设功能（TX1,MOSI,MISO.SCK.SS）
其中这次实验采用的推挽输出：可以输出高、低电平，连接数字器件；推挽结构一般是指两个三极管分别受两个互补信号的控制，总是在一个三极管导通的时候另一个截止。高低电平由IC的电源决定。

点灯

打开GPIO口的时钟

因为我是用的芯片是STM32F103C8T6，所以选择的是GPOA,GPIOB,GPIOC这三个端口。
首先，我们要通过查表来得到所使用的GPIO的地址和时钟的地址
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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#define RCC_APB2ENR (*(unsigned int *)0x40021018)

// 打开时钟
RCC_APB2ENR |= (1<<3); // 打开 GPIOB 时钟
RCC_APB2ENR |= (1<<4); // 打开 GPIOC 时钟
RCC_APB2ENR |= (1<<2); // 打开 GPIOA 时钟

初始化GPIO口（选择推挽输出）

刚开始我们已经知道GPIO端口有四中输入模式和四中输出模式，这里我们采用的是
推挽式输出，所以我们需要把GPIOA,GPIOB,GPIOC这三个端口设置为推挽式输出。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
对于GPIOB的B0、GPIOC的C15、GPIOA的A0，设置如下：

#define GPIOB_CRL (*(unsigned int )0x40010C00)
#define GPIOC_CRH ((unsigned int )0x40011004)
#define GPIOA_CRL ((unsigned int *)0x40010800)

// 配置 GPIO 口为推挽输出
// GPIOB----最后四位为0001
GPIOB_CRL |= (1<<0); // 最后一位变1
GPIOB_CRL &= ~(0xE<<0); // 倒数2、3、4位变0
// GPIOC----前四位为0001
GPIOC_CRH |= (1<<28); // 第四位变1
GPIOC_CRH &= ~(0xE0000000); // 前三位变0
// GPIOA----最后四位为0001
GPIOA_CRL |= (1<<0); // 最后一位变1
GPIOA_CRL &= ~(0xE<<0); // 倒数2、3、4位变0

设置低电平

在这里插入图片描述
对于GPIOB的B0、GPIOC的C15、GPIOA的A0，设置如下：

#define GPIOB_ODR (*(unsigned int )0x40010C0C)
#define GPIOC_ODR ((unsigned int )0x4001100C)
#define GPIOA_ODR ((unsigned int *)0x4001080C)

GPIOB_ODR &= ~(1<<0); //最后一位变为0
GPIOC_ODR &= ~(1<<15); //倒数16位变为0
GPIOA_ODR &= ~(1<<0); //最后一位变为

实践操作

keil生成.hex

基本操作除了芯片选择为STM32F1038T6其他可参照[上一篇]进行创建项目(https://blog.csdn.net/qq_59531651/article/details/120475676)
创建main.c文件
代码：#define GPIOB_BASE 0x40010C00
#define GPIOC_BASE 0x40011000
#define GPIOA_BASE 0x40010800

#define RCC_APB2ENR (*(unsigned int *)0x40021018)

#define GPIOB_CRL (*(unsigned int )0x40010C00)
#define GPIOC_CRH ((unsigned int )0x40011004)
#define GPIOA_CRL ((unsigned int *)0x40010800)

#define GPIOB_ODR (*(unsigned int )0x40010C0C)
#define GPIOC_ODR ((unsigned int )0x4001100C)
#define GPIOA_ODR ((unsigned int *)0x4001080C)

void SystemInit(void);
void Delay_ms(volatile unsigned int);

void Delay_ms( volatile unsigned int t)
{
unsigned int i;
while(t–)
for (i=0;i<800;i++);
}

int main(){
开启时钟：
RCC_APB2ENR |= (1<<3);
RCC_APB2ENR |= (1<<4);
RCC_APB2ENR |= (1<<2);
设置推挽输出
GPIOB_CRL |= (1<<0);
GPIOB_CRL &= ~(0xE);
GPIOC_CRH |= (1<<28);
GPIOC_CRH &= ~(0xE0000000);
GPIOA_CRL |= (1<<0);
GPIOA_CRL &= ~(0xE);
初始化LED为高电位：
GPIOB_ODR |= (1<<0);
GPIOC_ODR |= (1<<15);
GPIOA_ODR |= (1<<0);
点灯，灭灯：
while(1){
GPIOB_ODR &= ~(1<<0);
Delay_ms(1000000);
GPIOB_ODR |= (1<<0);
Delay_ms(1000000);

	GPIOC_ODR &= ~(1<<15); 
	Delay_ms(1000000);
	GPIOC_ODR |= (1<<15); 
	
	GPIOA_ODR &= ~(1<<0); 
	Delay_ms(1000000);
	GPIOA_ODR |= (1<<0);  
	Delay_ms(1000000);
	
}

}

void SystemInit(){

}
代码分析：
添加了延时函数
void Delay_ms( volatile unsigned int t)
{
unsigned int i;
while(t–)
for (i=0;i<800;i++);
}
添加了SystemInit函数：
void SystemInit(void);
int main(){
}
void SystemInit(){

}

将所需要的启动文件复制到项目目录下(f103c8t6启动文件为startup_stm32f10x_md.s
在这里插入图片描述
右击文件夹，选择Add Existing Files to Group Source Group 1
选择All FIles，选择刚刚添加的启动文件，Add，Add之后Close。添加之后如图所示。
在这里插入图片描述
打开魔术棒，勾选生成.HEX文件
在这里插入图片描述
进行编译成功生成.hex文件

电路连接

对于USB转TTL模块和stm32f103c8t6连接

GND — GND
3v3 — 3v3
TXD — A10
RXD — A9
在这里插入图片描述

芯片 烧录

1、下载安装STM32串口(flymcu)和串口调试助手
链接：https://pan.baidu.com/s/1E_Xm33R2jh3nVgoYpMh_Mw
提取码：1234
先打开sscom，再打开flymcu
Port选择新生成的com
在这里插入图片描述
选择上一步生成的.hex文件
在这里插入图片描述
将界面参数调试如下：
在这里插入图片描述
检查电路，插入电脑USB端口，点击开始编程，读取器件信息，按下芯片上的按钮。

在这里插入图片描述

总结

对寄存器和gpio的推挽输出有了了解，学会了烧录芯片的方法。

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