STM32学习（从点灯开始）

不知不觉也学习了很久的STM32了，写写文章来记录一下吧。

GPIO功能简介

stm32的GPIO有输入状态和输出状态

  输出状态：开漏/推挽 + 上拉/下拉电阻
  输入状态：浮空、上拉/下拉，模拟
      
   对应HAL库就可以表示为下面六种模式：
   GPIO_MODE_INPUT 输入模式
   GPIO_MODE_OUTPUT_PP 推挽输出
   GPIO_MODE_OUTPUT_OD 开漏输出
   GPIO_MODE_AF_PP 复用推挽
   GPIO_MODE_AF_OD 复用开漏
   GPIO_MODE_ANALOG 模拟模式
   
  复用指的是 GPIO 切换到 CPU 内部设备（比如 SPI,I2C,UART 等电路），也就是 GPIO 不是作为普通IO 使用，是由内部设备直接驱动。

LED灯硬件设计

在这里插入图片描述
这些 LED 灯的阴极都是连接到 STM32 的 GPIO 引脚，只要我们控制 GPIO 引脚的电平输出状态，即可控制 LED 灯的亮灭。

LED软件驱动设计

GPIO口初始化

使用一个GPIO就要先使能GPIO的时钟，这里我使用了一个宏定义来表示。使用宏定义的好处是方便移植。

#define     ALL_LED_GPIO_CLK_ENABLE()         { \
						__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); \
						__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); \
						__HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE(); \
						__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); \
					};

在Bsp_led.h中定了结构体类型 LED_GPIO。这只是类型声明，并没有分配变量间。

	#define     LED_NUM              4
	typedef struct
	{
		GPIO_TypeDef* gpio;
		uint16_t pin;
	}LED_GPIO;

在Bsp_led.c中定义led_gpio_list[LED_NUM]结构体变量，此时编译器会分配一组空间。

static const LED_GPIO led_gpio_list[LED_NUM] = {
			{GPIOA,GPIO_PIN_15}, //LED1
			{GPIOE,GPIO_PIN_2}, //LED2
			{GPIOG,GPIO_PIN_15}, //LED3
			{GPIOB,GPIO_PIN_8}, //LED4
};

做了准备工作，接下来便是配置GPIO口了，我将其封装成了一个函数，方便调用。

void Bsp_LedInit(void)
{
	/* 定义一个 GPIO_InitTypeDef 类型的结构体 */
	GPIO_InitTypeDef gpio_init;
	
	uint8_t i;
	
	/* 开启 LED 相关的 GPIO 外设时钟 */
	ALL_LED_GPIO_CLK_ENABLE();


	gpio_init.Mode  = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;   //模式设置为推挽输出模式
	gpio_init.Pull  = GPIO_PULLUP;   //设置引脚为上拉模式
	gpio_init.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;  //设置引脚速率为高速

	for( i = 0; i < LED_NUM; i++) 
	{
		gpio_init.Pin = led_gpio_list[i].pin;  //选择要控制的引脚
		HAL_GPIO_Init(led_gpio_list[i].gpio,&gpio_init); // 调用库函数，初始化GPIO
	}
}

要控制GPIO输出来达到控制小灯的亮灭，需要熟悉HAL库的几个API函数。

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

这个函数跟名字一样，通过写入数据0/1来控制对应GPIO口输出。

函数有三个参数：
		第 1 个参数用于填写使用的端口号，从 GPIOA 到 GPIAK。 
		第 2 个参数是配置选择的引脚，范围 GPIO_PIN_0 到 GPIO_PIN_15。 ?
		第 3 个参数用于设置引脚输出高电平还是低电平，GPIO_PIN_RESET 表示低电平，GPIO_PIN_SET表示高电平。

void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

这个函数是用来翻转GPIO电平的，比如GPIO现在输出的书高电平，那么调用这个函数以后GPIO口就输出低电平了。

 函数有二个参数：
       	第 1 个参数用于填写使用的端口号，从 GPIOA 到 GPIAK。 
		第 2 个参数是配置选择的引脚，范围 GPIO_PIN_0 到 GPIO_PIN_15。

为了更方便调用这些函数，可以对其进行一些封装：

	void Bsp_Led_On(uint8_t id)
	{
		HAL_GPIO_WritePin(led_gpio_list[id].gpio, led_gpio_list[id].pin,GPIO_PIN_RESET);
	}

	void Bsp_Led_Off(uint8_t id)
	{
		HAL_GPIO_WritePin(led_gpio_list[id].gpio, led_gpio_list[id].pin, GPIO_PIN_SET);
	}

	void Bsp_Led_Tog(uint8_t id)
	{
		HAL_GPIO_TogglePin(led_gpio_list[id].gpio, led_gpio_list[id].pin);
	}

在main.c中调用一次Bsp_LedInit函数便可以开始愉快的点灯了。大家写程序一定要有模块化的思维，将其堆成一个一个的BSP驱动包，充实自己的代码库。