[嵌入式]STM32CubeMX+HAL(1)实现跑马灯

更正

2022.07.03

发现2.1一节中下载方式选择错误， 应选择SW模式，更正如下：

不过JTAG(4 pins)也可以，因为笔者使用的是20孔的ST-Link。但是如果是自己设计芯片，为了追求简洁的话，还是SW好一些，只用两个脚即可。

以下为原文

STM32CubeMX+HAL实现跑马灯

在上一篇文章中已经把灯点起来了，这次简单在点灯的基础上实现一个跑马灯效果，整体来讲非常简单。

1.选择芯片

首先使用STM32CubeMX新建一个工程，选择合适的芯片，笔者选用的是正点原子mini开发板，选择STM32F103RCT6，创建工程。

2.CubeMX配置

2.1.SYS

依然在Debug选项卡选择JTAG(4 pins)选项，这样在调试的时候会方便很多：

（已于2022.07.03更正）

2.2.RCC

时钟配置也与上一篇文章相同，HSE选择使用外部晶振：

然后点击上方的Clock Configuration，进行如下时钟源配置：

对于2.1和2.2两部分，如果无其他修改，则在后续文章中将不再赘述。

2.3.LED

打开开发板原理图，寻找LED，对应的IO口如下：

找到电路部分如下：

易知，当IO口输出高电平时LED熄灭，IO口输出低电平时LED点亮。

在CubeMX中找到PA8和PD2进行配置，以PA8为例，配置如下：

在最下面可以为其取标签，设为LED0方便阅读：

3.生成工程

在Project Manager进行如下配置：

Code Generator部分可以根据个人喜好进行配置，其中：

第一个框中是三选一：

第一行是将HAL库的所有.C和.H都复制到所建工程中，这样体积大，但不需要后续再加；

第二行是只复制所需要的.C和.H，这样体积小，但后续需要再加；

第三行是不复制文件，直接从软件包存放位置导入.C和.H，这样体积更小，但是复制到别的电脑上的话可能会有麻烦。

第二个框中是多选：

第一行是每个外设生成一对.c、.h文件作为外设初始化；

第二行是重新生成时备份以前生成的文件；

第三行是重新生成时保留用户代码；

第四行是当没有重新生成时，删除以前生成的文件。

读者可以自己决定。

配置完以后即可生成代码：

4.在MDK中添加跑马灯功能函数

在用户添加函数部分添加一个简单的延时函数和两个简单的LED状态函数，可以看到HAL库和标准库的函数名有细微的差别，但用法几乎一样，用户可以从标准库的使用方便地转变到HAL库的使用。

/* USER CODE BEGIN 0 */
void delay(uint32_t i)
{
	while(i>0)
	{
		i--;
	}
}

void LED_Status1()
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
}

void LED_Status2()
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);
}
/* USER CODE END 0 */

在while中添加延时及LED状态切换：

  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		LED_Status1();
		delay(0x00300000);
		LED_Status2();
		delay(0x00300000);
    /* USER CODE END WHILE */
		
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */

这样，一个简单的跑马灯程序就编写完成了。

烧录到开发板上，可以看到两个LED灯在来回闪烁，功能实现。

5.注意事项

（1）在Debug选项卡中一定要配置好，如果不进行配置，在程序烧录时可能会出现不必要的麻烦；

（2）LED的点亮方式视情况而定，对于笔者使用的正点原子mini板而言，是高电平熄灭低电平点亮；读者在自己配置的时候一定也要打开原理图判断一下；

果不进行配置，在程序烧录时可能会出现不必要的麻烦；

（2）LED的点亮方式视情况而定，对于笔者使用的正点原子mini板而言，是高电平熄灭低电平点亮；读者在自己配置的时候一定也要打开原理图判断一下；

（3）跑马灯对延时没有非常精确的要求，因此可以用一个while粗略的代替。传参0x00300000也可以随意改动，只需符合需求即可。

6.附main.c代码

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2022 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
void delay(uint32_t i)
{
	while(i>0)
	{
		i--;
	}
}

void LED_Status1()
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
}

void LED_Status2()
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);
}
/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		LED_Status1();
		delay(0x00300000);
		LED_Status2();
		delay(0x00300000);
    /* USER CODE END WHILE */
		
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */