寄存器&HAL库完成LED流水灯程序
- 一.原理学习
- 二、假设你手中已有 STM32最小系统核心板(STM32F103C8T6)+面板板+3只红绿蓝LED，并搭建了电路，分别GPIOA-5、GPIOB-9、GPIOC-14 这3个引脚上控制LED灯（最高时钟2Mhz），轮流闪烁，间隔时长1秒。
- 1.流水灯原理
- 2.创建新项目
- 1.找到stm32f103cB
- 2.点击system core，进入SYS，在debug下选择serial wire：
- 3.配置时钟，进入上面的rcc，有两个时钟，一个是hse和lse，我们要用是GPIO接口，而这些接口都在APB2里：
- 4.将hse那里设为Crystal/Ceramic Resonator：
- 5.接下来就是点击相应的引脚设置输出寄存器了，就是output那一项，一共选了三个，是PA4，PB5，PC14：修改为如图所示
- 6.点击project manager，配置好自己的路径和项目名，然后IDE那项改为MDK-ARM：
- 7.进入 code generate界面，选择生成初始化.c/.h文件，后面点击generate code，选择open project，然后就到KEIL5了：
- 8.进入 code generate界面，选择生成初始化.c/.h文件，后面点击generate code，选择open project，然后就到KEIL5了：
- 代码
一.原理学习
学习和理解STM32F103系列芯片的地址映射和寄存器映射原理；了解GPIO端口的初始化设置三步骤（时钟配置、输入输出模式设置、最大速率设置）。
1.寄存器
（1）寄存器的含义
寄存器是CPU内部用来存放数据的一些小型存储区域，用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。其实寄存器就是一种常用的时序逻辑电路，但这种时序逻辑电路只包含存储电路。寄存器的存储电路是由锁存器或触发器构成的，因为一个锁存器或触发器能存储1位二进制数，所以由N个锁存器或触发器可以构成N位寄存器。寄存器是中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存储容量的高速存储部件，它们可用来暂存指令、数据和位址。
（2）寄存器具有的四个功能
①清除数码：将寄存器里的原有数码清除。
②接收数码：在接收脉冲作用下，将外输入数码存入寄存器中。
③存储数码：在没有新的写入脉冲来之前，寄存器能保存原有数码不变。
④输出数码：在输出脉冲作用下，才通过电路输出数码。
仅具有以上功能的寄存器称为数码寄存器；有的寄存器还具有移位功能，称为移位寄存器。
2.地址映射和寄存器映射原理
通过查看数据手册找到某个寄存器的地址。
手册中没有直接给出所有的寄存器的地址，需要稍加计算。STM32给不同的寄存器分配了不同的地址，有点像划分了片区。在《STM32中文参考手册_V10》的第28页，有不同寄存器的地址范围。
假如我们想读取PB3引脚的电平，需要查询PB3的地址。
第一步
，PB3是在GPIOB端口内，所以要找到GPIOB的基地址
也就是找到GPIOB的地址范围。结论是，所有GPIOB相关的寄存器，地址都在0x4001 0C00到0x4001 0FFF范围内。
第二步
找到端口输入寄存器的地址偏移，找到存储数据的那个屋子，结论是0x4001 0C00+8 = 0x4001 0C08
第三步
找到知道数据的那个人，PB3的数据位于从右往左数第4位。IDR3。
经过这三步查找，我们可以做出以下结论：
PB3的输入数据位于0x4001 0C08这个地址上，这个地址上存放数据的右起第4个位就是PB3引脚对应的高低电平。
直接访问这个地址：
unsigned int *pGPIOB_IDR = (unsigned int *)0x40010C08; unsigned char PB3 = *pGPIOB_IDR & 0x8;//取出从右往左数的第4位
3、GPIO端口的初始化设置三步骤（时钟配置、输入输出模式设置、最大速率设置）
本次实验采用GPIOA、B、C三个端口。该三个端口都属于APB2总线
1.找到时钟使能寄存器映射基地址
2.使能对应端口时钟
//----------------APB2使能时钟寄存器 ---------------------
#define RCC_APB2ENR *((unsigned volatile int*)0x40021018)
RCC_APB2ENR|=1<<2|1<<3|1<<4; //APB2-GPIOA、GPIOB、GPIOC外设时钟使能
输入输出模式和输出速率设置
本次实验采用通用推挽输出模式，最高输出时钟频率2Mhz。分别用到A4、B5、C14三个引脚。其中A4、B5属于端口配置低寄存器偏移地址为0x00，C13属于端口配置高寄存器偏移地址为0x04。
二、假设你手中已有 STM32最小系统核心板(STM32F103C8T6)+面板板+3只红绿蓝LED，并搭建了电路，分别GPIOA-5、GPIOB-9、GPIOC-14 这3个引脚上控制LED灯（最高时钟2Mhz），轮流闪烁，间隔时长1秒。
1.流水灯原理
本次实验采用三个灯实现，亮灯状态用1表示,灭灯状态用0表示。
初始状态为0 0 0，
状态一为1 0 0
状态二为0 1 0
状态三为0 0 1
状态三结束后继续进入状态一，一直循环达到流水灯效果。
2.创建新项目
1.找到stm32f103cB
2.点击system core，进入SYS，在debug下选择serial wire：
3.配置时钟，进入上面的rcc，有两个时钟，一个是hse和lse，我们要用是GPIO接口，而这些接口都在APB2里：
接下来观察时钟架构，APB2总线的时钟由hse控制，同时在这个界面得把PLLCLK右边选上：
4.将hse那里设为Crystal/Ceramic Resonator：
5.接下来就是点击相应的引脚设置输出寄存器了，就是output那一项，一共选了三个，是PA4，PB5，PC14：修改为如图所示
6.点击project manager，配置好自己的路径和项目名，然后IDE那项改为MDK-ARM：
7.进入 code generate界面，选择生成初始化.c/.h文件，后面点击generate code，选择open project，然后就到KEIL5了：
8.进入 code generate界面，选择生成初始化.c/.h文件，后面点击generate code，选择open project，然后就到KEIL5了：
代码
打开main.c文件，滑倒主函数那一部分：
（1）将下面代码放入主函数中（替代里面的内容）
SystemClock_Config();//系统时钟初始化
MX_GPIO_Init();//gpio初始化
while (1)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_RESET);//PA4亮灯
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_SET);//PB9熄灯
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_SET);//PC15熄灯
HAL_Delay(1000);//延时1s
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET);//PA4熄灯
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_RESET);//PB9亮灯
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_SET);//PC15熄灯
HAL_Delay(1000);//延时1s
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET);//PA4熄灯
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_SET);//PB9熄灯
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_RESET);//PC15亮灯
HAL_Delay(1000);//延时1s
}
随后生成hex文件。
连接线路
根据设计的程序连接电路：
对于USB转TTL模块和stm32f103c8t6连接：
GND — GND
3v3 — 3v3
TXD — A10
RXD — A9
红——B5
红——C14
黄——A4
烧录文件。笔者使用的是flymcu
记得取消勾选字节区和勾选编程后执行，不然会出现灯不亮的情况（文件没有烧录成功）。
大致效果如上。