前言：
以本文章主要讲解以正点原子STM32mini板(STM32F103RC)+面板板+3只红绿蓝LED 搭建电路，使用GPIOB、GPIOC、GPIOD这3个端口控制LED灯，轮流闪烁。与STM32F103系列芯片的地址映射和寄存器映射原理等
注：
? ? ? ?本篇博客是基于正点原子STM32mini开发板(STM32F103RC)所作，不同的32板子可能会有所不同，注意区分。
目录
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一、stm32芯片寄存器与GPIO端口简介
? ?寄存器是 CPU 内部的构造，它主要用于信息的存储。
1.地址映射和寄存器映射原理
? ? ? 存储器本身不具有地址信息，它的地址是由芯片厂商或用户分配，给存储器分配地址的过程就称为存储器映射。
寄存器映射：
? ? ? 每个寄存器都是32bit，占用4个Byte即4个存储单元。可以把寄存器看作一个特殊的单元，一个这样的单元占32bit，只要找到这个单元的起始地址就可以对其进行操作。
? ? ? 其映射地址 = 外设总基地址（块基地址）+ 总线相对于外设总基地址的偏移 + 具体外设基地址相对于总线基地址的偏移 + 寄存器相对于具体外设基地址的偏移。
2.GPIO简介与工作模式
GPIO 是通用输入输出端口的简称，简单来说就是 STM32 可控制的引脚，STM32 芯片的 GPIO 引脚与外部设备连接起来，从而实现与外部通讯、控制以及数据采集的功能。STM32 芯片的 GPIO 被分成很多组，每组有 16 个引脚。
GPIO的工作模式主要有八种：4种输入方式，4种输出方式。
分别为输入浮空，输入上拉，输入下拉，模拟输入；
输出方式为开漏输出，开漏复用输出，推挽输出，推挽复用输出。
（1）GPIO_Mode_AIN 模拟输入 （应用ADC模拟输入，或者低功耗下省电）
（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入 （浮空就是浮在半空，可以被其他物体拉上或者拉下，可以用于按键输入）
（3）GPIO_Mode_IPD 下拉输入 （IO内部下拉电阻输入）
（4）GPIO_Mode_IPU 上拉输入 （IO内部上拉电阻输入）
（5）GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出（开漏输出:输出端相当于三极管的集电极. 要得到高电平状态需要上拉电阻才行）
（6）GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出 （推挽就是有推有拉电平都是确定的，不需要上拉和下拉，IO输出0-接GND， IO输出1 -接VCC，读输入值是未知的 ）
（7）GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出（片内外设功能（I2C的SCL,SDA））
（8）GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出 （片内外设功能（TX1,MOSI,MISO.SCK.SS））
3.输入输出简介
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输入： 进行数据的采集，外部电路通过IO口输入模拟量，然后通过“TTL肖特基触发器”（肖特基触发器是将相对缓慢变化的模拟信号变成矩形信号，便于后面读取），进入输入数据寄存器，最后就能给CPU读取数据。
输出： GPIO的输出与51的 IO口是差不多的概念，都是输出高、低电平来控制外部电路：
处理过程：CPU下达输出高或低电平指令，指令配置“位设置/清除寄存器（GPIOx_BSRR）”（设置就是“1”高电平，清除就是“0”低电平），再由位寄存器配置输出数据寄存器（GPIOx_ODR），经过一个选择器（选择是一般输出还是复用功能输出），然后进行输出控制，控制是什么模式：推挽、开漏或者关闭，然后输出高或低电平到IO口。
下面是正点原子手册上的一些介绍：? ??
STM32 输出模式配置如表?
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?接下来我们看看端口低配置寄存器 CRL 的描述
?
该寄存器的复位值为0X4444 4444，从上图可以看到，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PORTA的８位为上拉输入,13位为复用输出。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PA8为上拉输入，PA13复用输出。
? ?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：
?具体更多可以去翻阅正点原子stm32库函数不完全手册。
4.GPIO初始化步骤
第一步：使能GPIOx口的时钟
第二步：指明GPIOx口的哪一位，这一位的速度大小以及模式
第三步：调用GPIOx初始化函数进行初始化
第四步：调用GPIO-SetBits函数，进行相应位的置位
5.实例
1.对于单个GPIO口的初始化如下
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
第一步：使能GPIOA的时钟：
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);第二步：设置GPIOA参数：输出OR输入，工作模式，端口翻转速率
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_6| GPIO_Pin_7| GPIO_Pin_8; //设定要操作的管脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置为推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // IO口速度为50MHz第三步：调用GPIOA口初始化函数，进行初始化。
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOA第四步：调用GPIO-SetBits函数，进行相应为的置位。
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); //输出高2.对于多个GPIO口的初始化如下
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
第一步：使能GPIOA，GPIOE的时钟：
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);第二步：设置GPIOA,GPIOE参数：输出OR输入，工作模式，端口翻转速率
第三步：调用GPIOA口初始化函数，进行初始化。
第四步：调用GPIO-SetBits函数，进行相应为的置位。
?把第二、三、四步合并分别设置GPIOA和GPIOE
先设置GPIOA
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; // 第四个口，PA4
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置为推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO-InitST); //根据设定参数初始化GPIOA
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4); //输出高再设置GPIOE
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; // 第三个口，PE3
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置为推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO-InitST); //根据设定参数初始化GPIOE
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3); //输出高二、软件设计
1.实验原理
51单片机的点灯是，通过控制寄存器将片外引脚（我们称之为IO口）拉低拉高，输出高低电平，以控制LED亮灭。
其过程：单片机给指令->控制寄存器->给IO口电平->控制LED亮灭
stm32的点灯则是，通过使能外设GPIO时钟，发出指令给外设GPIO，外设GPIO收到指令后，着手配置自己的寄存器，然后给IO口模式，让其实现各种功能。
其过程：CPU给指令->GPIO收到指令->配置内部寄存器->配置IO口模式（注意是模式）->控制LED亮灭
2.代码编写
1.配置寄存器
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
}
2.主函数编写
?对于主函数的编写，我们首先需要编写一个简单的延时函数delay，控制LED轮流电亮。在主函数中，我们用一个while死循环保证三个LED灯可以一直轮流交替亮。对于如何控制LED灯的亮灭，我们用到的是BIT_ADDR(GPIOX_ODR_Addr,n)函数来控制输出口的电平，从而达到控制LED的亮灭的功能。
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.程序的烧录
用对应的线接stm32板子的usb232接口使之与pc连接。
这里我用的是FlyMcu。点击搜索串口，我的串口是COM5 ?串口波特率则可以通过bps那里设置
对于STM32F103，可以设置为最高：460800，而如果是 F4，则建议最高设置为：76800 即可。
DTR的低电平复位，RTS高电平进BootLoader
效验与编译后执行勾选，点击开始编程输出正常时烧录完成
三、硬件部分
1.材料与GPIO口的选择
材料：正点原子stm32mini开发板+杜邦线+红、黄、绿led灯+面包板
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GPIO口选择GPIOB、GPIOC、GPIOD这3个端口控制LED灯具体为PB6、PC6、PD2（可以自行选择，只需要稍微修改代码即可）
2.连线
按着stm32手册连线即可
LED灯的短脚连接IO口，长脚连接3.3V(注：尽量不要连接5V的端口，5V的端口没有电阻保护，容易烧坏LED灯）
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3.结果展示?
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四、汇编语言实现流水灯
1.代码部分
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?其他过程都类似的
2.实验结果
?ps建议：
正点原子和野火的板子和操作手册都很不错的，值得学习，本次代码就是在正点原子所给的资料里面的流水灯代码所改，是新手起步的好教程。面包版和杜邦线也是非常好用的硬件工具，不需要复杂的焊接。
五、参考网站
都是大佬 推荐观看?
https://blog.csdn.net/weixin_44188050/article/details/103999663
https://blog.csdn.net/weixin_44188050/article/details/103999663https://blog.csdn.net/geek_monkey/article/details/86291377https://blog.csdn.net/geek_monkey/article/details/86291377