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?一、STM32寄存器规则及IO口介绍
本博客将要实现的是控制 STM32 开发板上的三个IO口实现一个类似流水灯的效果，该实验的关键在于如何控制 STM32 的IO口输出。了解了 STM32的IO口如何输出的，就可以实现流水灯了。通过这次的学习，你将初步掌握 STM32 基本 IO 口的使用，而这是迈向STM32的第一步。?
STM32 的 IO 口可以由软件配置成如下 8 种模式：
1、输入浮空
2、输入上拉
3、输入下拉
4、模拟输入
5、开漏输出
6、推挽输出
7、推挽式复用功能
8、开漏复用功能?
每个 IO 口可以自由编程，但 IO 口寄存器必须要按 32 位字被访问。STM32 的每个 IO 端口都有 7 个寄存器来控制。他们分别是：配置模式的 2 个 32 位的端口 配置寄存器 CRL 和 CRH；2 个 32 位的数据寄存器 IDR 和 ODR；1 个 32 位的置位/复位寄存器 BSRR；一个 16 位的复位寄存器 BRR；1 个 32 位的锁存寄存器 LCKR；这里我们仅介绍常用 的 几个寄存器，我们常用的 IO 端口寄存器只有 4 个：CRL、CRH、IDR、ODR。
CRL 和 CRH 控制着每个 IO 口的模式及输出速率。 STM32 的 IO 口位配置表如表所示：
?STM32 输出模式配置如表所示：
接下来我们看看端口低配置寄存器 CRL 的描述，如图所示：?
?该寄存器的复位值为 0X4444 4444，从图 6.1.1 可以看到，复位值其实就是配置端口为浮空 输入模式。从上图还可以得出：STM32 的 CRL 控制着每组 IO 端口（A~G）的低 8 位的模式。 每个 IO 端口的位占用 CRL 的 4 个位，高两位为 CNF，低两位为 MODE。这里我们可以记住几 个常用的配置，比如 0X0 表示模拟输入模式（ADC 用）、0X3 表示推挽输出模式（做输出口用， 50M 速率）、0X8 表示上/下拉输入模式（做输入口用）、0XB 表示复用输出（使用 IO 口的第二 功能，50M 速率）。
CRH 的作用和 CRL 完全一样，只是 CRL 控制的是低 8 位输出口，而 CRH 控制的是高 8 位输出口。这里我们对 CRH 就不做详细介绍了。 给个实例，比如我们要设置 PORTC 的 11 位为上拉输入，12 位为推挽输出。代码如下：
GPIOC->CRH&=0XFFF00FFF;//清掉这 2 个位原来的设置，同时也不影响其他位的设置
GPIOC->CRH|=0X00038000; //PC11 输入，PC12 输出
GPIOC->ODR=1<<11; //PC11 上拉通过这 3 句话的配置，我们就设置了 PC11 为上拉输入，PC12 为推挽输出。
IDR 是一个端口输入数据寄存器，只用了低 16 位。该寄存器为只读寄存器，并且只能以 16 位的形式读出。该寄存器各位的描述如图所示:
要想知道某个 IO 口的状态，你只要读这个寄存器，再看某个位的状态就可以了。使用起 来是比较简单的。
ODR 是一个端口输出数据寄存器，也只用了低 16 位。该寄存器为可读写，从该寄存器读 出来的数据可以用于判断当前 IO 口的输出状态。而向该寄存器写数据，则可以控制某个 IO 口 的输出电平。该寄存器的各位描述如图所示：?
?
了解了这几个寄存器，我们就可以开始流水灯实验的真正设计了。?
二、硬件连接设计
根据题目要求，使用GPIOB,GPIOC,GPIOD端口来控制LED灯，在查询STM32数据手册后，我选用了PB6，PC6，PD2管脚分别连接红绿蓝三种颜色的灯（由于我只有红绿黄三个小灯，在之后实际硬件中，会用黄灯代替蓝灯）
三、软件设计
3.1配置IO口?
?我们首先需要配置IO口，这里我们采用的配置方法是使用寄存器。通过配置寄存器的值，来改变IO口的值进行变化。
?led.h
#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#include "sys.h"
//LED端口定义
#define LED0 BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,6) // PB6输出
#define LED1 BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,6) // PC6输出
#define LED2 BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,2) // PD2输出
void LED_Init(void); //初始化
#endif
led.c
#include "sys.h"
#include "led.h"
//初始化PB6、PC6和PD2为输出口，并使能这3个口的时钟
//LEDIO初始化
void LED_Init(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<3; //使能PORTB时钟
RCC->APB2ENR|=1<<4; //使能PORTC时钟
RCC->APB2ENR|=1<<5; //使能PORTD时钟
GPIOB->CRL&=0XF0FFFFFF; //PB6清零
GPIOB->CRL|=0X03000000; //PB6推挽输出
GPIOB->ODR|=1<<6; //PB6输出高
GPIOC->CRL&=0XF0FFFFFF; //PC6清零
GPIOC->CRL|=0X03000000; //PC6推挽输出
GPIOC->ODR|=1<<6; //PC6输出高
GPIOD->CRL&=0XFFFFF0FF; //PD2清零
GPIOD->CRL|=0X00000300;//PD2推挽输出
GPIOD->ODR|=1<<2; //PD2输出高
}
?3.2编写主函数
?test.c
#include "sys.h"
#include "led.h"
void delay(unsigned int i) //简单延时函数
{
unsigned char j;
unsigned char k;
for(;i>0;i--)
for(j=500; j>0; j--)
for(k =200; k>0; k--);
}
int main(void)
{
LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口
while(1)
{
LED0=0; //灯亮
LED1=1; //灯灭
LED2=1;
delay(20); //延时
LED0=1;
LED1=0;
LED2=1;
delay(20);
LED0=1;
LED1=1;
LED2=0;
delay(20);
}
}
?3.3烧录：STM32与PC端连接
借助FLYMCU下载软件，即可将test.hex载入，软件资料同样可在网盘下载。这里我利用FlyMcu进行。
3.4效果演示
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四、汇编语言实现?
代码：
RCC_APB2ENR EQU 0x40021018
GPIOA_CRH EQU 0x40010804
GPIOA_ODR EQU 0x4001080C
GPIOB_CRL EQU 0x40010C00 ;寄存器映射
GPIOB_ODR EQU 0x40010C0C
GPIOC_CRH EQU 0x40011004
GPIOC_ODR EQU 0x4001100C
Stack_Size EQU 0x00000400
AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
;NOINIT： = NO Init，不初始化。READWRITE : 可读，可写。ALIGN =3 : 2^3 对齐，即8字节对齐。
Stack_Mem SPACE Stack_Size
__initial_sp
AREA RESET, DATA, READONLY
__Vectors DCD __initial_sp
DCD Reset_Handler
AREA |.text|, CODE, READONLY
THUMB
REQUIRE8
PRESERVE8
ENTRY
Reset_Handler
MainLoop BL LED2_Init
BL LED2_ON
BL Delay ;LED2灯闪烁
BL LED2_OFF
BL Delay
BL LED1_Init
BL LED1_ON
BL Delay ;LED1灯闪烁
BL LED1_OFF
BL Delay
BL LED3_Init
BL LED3_ON
BL Delay ;LED3灯闪烁
BL LED3_OFF
BL Delay
B MainLoop
LED1_Init
PUSH {R0,R1, LR} ;R0,R1,LR中的值放入堆栈
LDR R0,=RCC_APB2ENR ;LDR是把地址装载到寄存器中(比如R0)。
ORR R0,R0,#0x08 ;开启端口GPIOB的时钟,ORR 按位或操作,01000将R0的第二位置1，其他位不变
LDR R1,=RCC_APB2ENR
STR R0,[R1] ;STR是把值存储到寄存器所指的地址中，将r0里存储的值给rcc寄存器
;上面一部分汇编代码是控制时钟的
LDR R0,=GPIOB_CRL
ORR R0,R0,#0X00000020 ;GPIOB_Pin_1配置为通用推挽输出;开启的是pb1，所以是2，为0010，是推挽输出模式，最大速度为2mhz
LDR R1,=GPIOB_CRL
STR R0,[R1]
LDR R0,=GPIOB_ODR
BIC R0,R0,#0X00000002 ;BIC 先把立即数取反，再按位与
LDR R1,=GPIOB_ODR ;GPIOB_Pin_1输出为0;由r1控制ord寄存器
STR R0,[R1] ;将ord寄存器的值变为r0的值
POP {R0,R1,PC} ;将栈中之前存的R0，R1，LR的值返还给R0，R1，PC
LED1_OFF
PUSH {R0,R1, LR}
LDR R0,=GPIOB_ODR
BIC R0,R0,#0X00000002 ;因为是PB1所以对应二进制0010;GPIOB_Pin_1输出为0，LED1熄灭
LDR R1,=GPIOB_ODR
STR R0,[R1]
POP {R0,R1,PC}
LED1_ON
PUSH {R0,R1, LR}
LDR R0,=GPIOB_ODR
ORR R0,R0,#0X00000002 ;GPIOB_Pin_1输出为1，LED1亮
LDR R1,=GPIOB_ODR
STR R0,[R1]
POP {R0,R1,PC}
LED2_Init
PUSH {R0,R1, LR};R0,R1,LR中的值放入堆栈
LDR R0,=RCC_APB2ENR
ORR R0,R0,#0x04 ;打开GPIOA的时钟
LDR R1,=RCC_APB2ENR
STR R0,[R1]
LDR R0,=GPIOA_CRH
ORR R0,R0,#0X00020000 ;GPIOA_Pin_12配置为通用推挽输出
LDR R1,=GPIOA_CRH
STR R0,[R1]
LDR R0,=GPIOA_ODR
BIC R0,R0,#0X00001000
LDR R1,=GPIOA_ODR ;GPIOA_Pin_12输出为0
STR R0,[R1]
POP {R0,R1,PC}
LED2_OFF
PUSH {R0,R1, LR}
LDR R0,=GPIOA_ODR
BIC R0,R0,#0X00001000 ;GPIOA_Pin_12输出为0，LED2熄灭
LDR R1,=GPIOA_ODR
STR R0,[R1]
POP {R0,R1,PC}
LED2_ON
PUSH {R0,R1, LR}
LDR R0,=GPIOA_ODR
ORR R0,R0,#0X00001000 ;GPIOA_Pin_12输出为1，LED2亮
LDR R1,=GPIOA_ODR
STR R0,[R1]
POP {R0,R1,PC}
LED3_Init
PUSH {R0,R1, LR}
LDR R0,=RCC_APB2ENR
ORR R0,R0,#0x10 ;打开GPIOC的时钟
LDR R1,=RCC_APB2ENR
STR R0,[R1]
LDR R0,=GPIOC_CRH
ORR R0,R0,#0X02000000 ;GPIOC_Pin_14配置为通用推挽输出
LDR R1,=GPIOC_CRH
STR R0,[R1]
LDR R0,=GPIOC_ODR
BIC R0,R0,#0X00004000 ;GPIOC_Pin_14输出为0
LDR R1,=GPIOC_ODR
STR R0,[R1]
POP {R0,R1,PC}
LED3_OFF
PUSH {R0,R1, LR}
LDR R0,=GPIOC_ODR
BIC R0,R0,#0X00004000 ;GPIOC_Pin_14输出为0，LED3熄灭
LDR R1,=GPIOC_ODR
STR R0,[R1]
POP {R0,R1,PC}
LED3_ON
PUSH {R0,R1, LR}
LDR R0,=GPIOC_ODR
ORR R0,R0,#0X00004000 ;GPIOC_Pin_14输出为1，LED3亮
LDR R1,=GPIOC_ODR
STR R0,[R1]
POP {R0,R1,PC}
Delay
PUSH {R0,R1, LR}
MOVS R0,#0
MOVS R1,#0
MOVS R2,#0
DelayLoop0
ADDS R0,R0,#1
CMP R0,#300
BCC DelayLoop0
MOVS R0,#0
ADDS R1,R1,#1
CMP R1,#300
BCC DelayLoop0
MOVS R0,#0
MOVS R1,#0
ADDS R2,R2,#1
CMP R2,#15
BCC DelayLoop0
POP {R0,R1,PC}
END?编译烧录方法同上，效果展示
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五、参考文献??
【嵌入式08】STM32F103C8T6寄存器方式借助面包板点亮LED流水灯详解_噗噗的罐子博客-CSDN博客
https://blog.csdn.net/qq_46467126/article/details/120791793STM32寄存器的简介、地址查找，与直接操作寄存器_geekYatao-CSDN博客_stm32寄存器https://blog.csdn.net/geek_monkey/article/details/86291377从零开始一起学stm32（一）---寄存器操作GPIO_李纳克斯的博客-CSDN博客寄存器操作GPIO口1.ARM 介绍2.开发板的介绍2.1软件安装2.2工程建立总线架构和时钟树GPIO口使用寄存器操作GPIO口作业：点亮LED灯1、ARM的介绍1.咱们今天学的是基于ARM cortex-m3的STM32微控制器这本书；首先，咱们要了解这几个名词的意思：ARM：是一个公司的名字---设计芯片内核架构的---设计CPU的cortex-...https://blog.csdn.net/qq_38639426/article/details/88625547