【STM32】STM32标准库与HAL库对照学习教程一--使用寄存器操控LED闪烁详讲
前言
本教程文章是我在学习STM32标准库和HAL库后写的，想通过标准库与HAL库的对照学习加强我对STM32的理解与使用，让自己对STM32的认识不只会停留在表面，出文章的目的是为方便自己记录以及相帮助跟多的人学习单片机，本篇文章先介绍寄存器的使用，在以后的章节中会使用库函数开发，有问题的地方希望大家在评论区指出。
前期准备
1、STM32F103（我用的是普中的Z200板）
2、IDE Keil5（MDK-ARM）软件
3、STM32固件库、STM32数据手册、STM32中文参考手册、开发板原理图（参考自己的开发板）
所需文件百度网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1bYdnK9j6b8ze4wAFs0FRdQ
密码：6muu
keil软件的安装网上有很多，这里我就不过多介绍了。
一、新建工程
1、打开keil5，点击左上方Project，选择New uVision Project,文件自己命名，点击保存，我这里是已建好的文件。
2、选择自己的芯片型号，这里我的是STM32F103ZE，点击OK。
如果没有需要自己在软件中或者在官网上下载，这里不过多介绍
3、点击Cancel退出
4、添加起动文件
启动文件是 startup_stm32f10x_hd.s 这个文件，在我网盘文件：STM32最新固件库v3.5\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\startup\arm
这个路径下。
选择复制并粘贴到自己所创的文件下。
右键左侧文件目录选择第3个选项，找到启动文件并添加，文件类型选择All files。
4、新建main.c文件
右键左侧文件目录选择第2个选项，选择C文件并命名为main.c，点击Add。
到这里文件建立结束
二、寄存器讲解
1、什么是寄存器映射
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称为存储器映射，如果
再分配一个地址就叫重映射。
stm32f103芯片总共有4个G的内存，内存被分为了8块，每块具有512M的内存，分别被分配了自己的功能地址。
详情可以在我发布文件的STM32中文参考手册第28页。
2、寄存器的程序控制
要使用特定的功能需要用 “*” 取出相应功能地址中的值，然后进行位操作，例如：
*(unsigned int *)0x40021018 |=(1<<3);
由于STM32是32位处理机，因此在地址中取出的值是32位，后面会继续讲到。
三、使用寄存器配置引脚
1、STM32引脚的说明
stm32引脚与51单片机的引脚不同的地方是，51单片机可以直接控制输入输出，而32单片机需要打开对应的引脚时钟，配置输入和输出模式，再配置引脚的电平。因此STM32引脚寄存器的配置步骤为：
（1）打开GPIO引脚时钟
（2）配置输入和输出模式
（3）配置电平
对于本开发板的引脚，分为A、B、C、D、E、F、G类，每类最多16个引脚，为什么是16个一会儿说。
2、LED原理图
这里请参考自己开发板的原理图
我们选择LED1进行配置，当LED1的引脚为低电平时，电流流通发光二级管，小灯点亮，反过来一样。
3、LED1引脚配置
（1）B类引脚时钟使能配置
引脚时钟地址RCC的范围
图片在发布文件的32数据手册第38页
图片在发布文件的STM32中文参考手册第70页
APB2外设时钟使能地址=基地址+偏移地址
基地址是RCC的范围首地址0x4002 1000，偏移地址是0x18。
因此RCC地址=0x4002 1000+0x0000 0018 = 0x4002 1018
上图是指针地址取出的数据，可以看出是32位，每位对应不同功能的时钟，我们需要B类引脚的时钟，在第三位，让这个位为1就可以使能B类引脚的时钟了。因此操控程序为：
*(unsigned int *)0x40021018 |=(1<<3);
(2)PB5引脚（B类第5引脚）功能配置
图片在发布文件的STM32中文参考手册第28页
从上图这里可以知道B类引脚的首地址（基地址）是0x4001 0C00
图片在发布文件的STM32中文参考手册第113、114页
为什么引脚寄存器会有低寄存器和高寄存器之分呢？
原因是地址取出的数据是32位，每4位为一组代表一个引脚，其中低两位为输入输出模式配置
另外高两位为引脚输入模式的上下拉配置
因此低端寄存器配置0-7引脚，高端寄存器配置8-15引脚，总共16个引脚，这就是为什么每类引脚只能有16个。
PB5引脚在低端寄存器配置。
低端寄存器地址=B类引脚基地址+偏移地址=0x4001 0C00 + 0x00=0x4001 0C00
控制程序为：
*(unsigned int *)0x40010C00 &=~(0x0F<<(4*5)); //先清零
*(unsigned int *)0x40010C00 |=(1<<(4*5)); //在置位
（3）配置PB5引脚（B类第5引脚）输出低电平
图片在发布文件的STM32中文参考手册第115页
由上图可以看出，取出数据的第5位是PB5，让这个为置0就可以让PB5引脚输出低电平。
端口输出寄存器地址=B类引脚基地址+偏移地址=0x4001 0C00+0x0C=0x4001 0C0C
控制程序为：
*(unsigned int *)0x40010C0C &=~(1<<5);
到这里引脚的寄存器配置算讲完了。
4、整体程序
（1）延时函数
/*************************************************
*函数名：delay()
*函数功能：延时函数，通过while循环占用CPU，达到延时功能
*输入：i
*返回值：无
**************************************************/
void delay(int i)
{
while(i--);
}
（2）初始化空函数
void SystemInit(void)
{
}
这个是启动文件运行使要调用的函数，必须要，在后面章节使用库函数时，其它文件有，但在本节课程里，必须要在main.c文件中给出。
（3）主函数
int main()
{
*(unsigned int *)0x40021018 |=(1<<3); //打开GPIO时钟
*(unsigned int *)0x40010C00 &=~(0x0F<<(4*5)); //配置输出模式，先清0，在置位
*(unsigned int *)0x40010C00 |=(1<<(4*5));
*(unsigned int *)0x40010C0C &=~(1<<5); //配置输出低电平
while(1)
{
delay(0xFFFFF);
*(unsigned int *)0x40010C0C |=(1<<5);//高电平
delay(0xFFFFF);
*(unsigned int *)0x40010C0C &=~(1<<5);//低电平
}
}
5、程序烧入
（1）配置生成hex文件
点击魔术棒
点击生成hex文件
（2）程序烧入
我这里使用普中提供的烧入软件烧入
6、实验结果
到此寄存器配置的介绍基本讲完，接下来正式进入标准库与HAL的对照学习中，后面会进行更新。