STM32编程:实现LED灯闪烁(基于手写SDK的方式)

项目结构

stm32f10x.h 文件

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//寄存器的值常常是芯片外设自动更改的,即使CPU没有执行程序,也有可能发生变化
//编译器有可能会对没有执行程序的变量进行优化

//volatile表示易变的变量,防止编译器优化,
#define     __IO    volatile
typedef unsigned int uint32_t;
typedef unsigned short uint16_t;

// GPIO 寄存器结构体定义
typedef struct
{
    __IO uint32_t CRL;       // 端口配置低寄存器,     地址偏移0X00
    __IO uint32_t CRH;       // 端口配置高寄存器,     地址偏移0X04
    __IO uint32_t IDR;       // 端口数据输入寄存器,   地址偏移0X08
    __IO uint32_t ODR;       // 端口数据输出寄存器,   地址偏移0X0C
    __IO uint32_t BSRR;      // 端口位设置/清除寄存器,地址偏移0X10
    __IO uint32_t BRR;       // 端口位清除寄存器,     地址偏移0X14
    __IO uint32_t LCKR;      // 端口配置锁定寄存器,   地址偏移0X18
} GPIO_TypeDef;


/*片上外设基地址  */
#define PERIPH_BASE           ((unsigned int)0x40000000)

/*APB2 总线基地址 */
#define APB2PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x10000)
/* AHB总线基地址 */
#define AHBPERIPH_BASE        (PERIPH_BASE + 0x20000)

/*GPIO外设基地址*/
#define GPIOA_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
#define GPIOB_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
#define GPIOC_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1000)
#define GPIOD_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1400)
#define GPIOE_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1800)
#define GPIOF_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1C00)
#define GPIOG_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x2000)

/*RCC外设基地址*/
#define RCC_BASE      (AHBPERIPH_BASE + 0x1000)


// GPIO 外设声明
#define GPIOA               ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)
#define GPIOB               ((GPIO_TypeDef *) GPIOB_BASE)
#define GPIOC               ((GPIO_TypeDef *) GPIOC_BASE)
#define GPIOD               ((GPIO_TypeDef *) GPIOD_BASE)
#define GPIOE               ((GPIO_TypeDef *) GPIOE_BASE)
#define GPIOF               ((GPIO_TypeDef *) GPIOF_BASE)
#define GPIOG               ((GPIO_TypeDef *) GPIOG_BASE)


// RCC 外设声明
#define RCC                 ((RCC_TypeDef *) RCC_BASE)

/*RCC的AHB1时钟使能寄存器地址,强制转换成指针*/
#define RCC_APB2ENR      *(unsigned int*)(RCC_BASE+0x18)
	







/*GPIO引脚号定义*/
#define GPIO_Pin_0              ((uint16_t)0x0001)  /*!< 选择Pin0 (1<<0) */
#define GPIO_Pin_1              ((uint16_t)0x0002)  /*!< 选择Pin1 (1<<1)*/
#define GPIO_Pin_2              ((uint16_t)0x0004)  /*!< 选择Pin2 (1<<2)*/
#define GPIO_Pin_3              ((uint16_t)0x0008)  /*!< 选择Pin3 (1<<3)*/
#define GPIO_Pin_4              ((uint16_t)0x0010)  /*!< 选择Pin4 */
#define GPIO_Pin_5              ((uint16_t)0x0020)  /*!< 选择Pin5 */
#define GPIO_Pin_6              ((uint16_t)0x0040)  /*!< 选择Pin6 */
#define GPIO_Pin_7              ((uint16_t)0x0080)  /*!< 选择Pin7 */
#define GPIO_Pin_8              ((uint16_t)0x0100)  /*!< 选择Pin8 */
#define GPIO_Pin_9              ((uint16_t)0x0200)  /*!< 选择Pin9 */
#define GPIO_Pin_10             ((uint16_t)0x0400)  /*!< 选择Pin10 */
#define GPIO_Pin_11             ((uint16_t)0x0800)  /*!< 选择Pin11 */
#define GPIO_Pin_12             ((uint16_t)0x1000)  /*!< 选择Pin12 */
#define GPIO_Pin_13             ((uint16_t)0x2000)  /*!< 选择Pin13 */
#define GPIO_Pin_14             ((uint16_t)0x4000)  /*!< 选择Pin14 */
#define GPIO_Pin_15             ((uint16_t)0x8000)  /*!< 选择Pin15 */
#define GPIO_Pin_All            ((uint16_t)0xFFFF)  /*!< 选择全部引脚 */



	

/**
* GPIO输出速率枚举定义
*/
typedef enum
{
    GPIO_Speed_10MHz = 1,         // 10MHZ        (01)b
    GPIO_Speed_2MHz,              // 2MHZ         (10)b
    GPIO_Speed_50MHz              // 50MHZ        (11)b
} GPIOSpeed_TypeDef;

/**
* GPIO工作模式枚举定义
*/
typedef enum
{
    GPIO_Mode_AIN = 0x0,           // 模拟输入     (0000 0000)b
    GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,  // 浮空输入     (0000 0100)b
    GPIO_Mode_IPD = 0x28,          // 下拉输入     (0010 1000)b
    GPIO_Mode_IPU = 0x48,          // 上拉输入     (0100 1000)b

    GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,       // 开漏输出     (0001 0100)b
    GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,       // 推挽输出     (0001 0000)b
    GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,        // 复用开漏输出  (0001 1100)b
    GPIO_Mode_AF_PP = 0x18         // 复用推挽输出  (0001 1000)b
} GPIOMode_TypeDef;



/**
* GPIO初始化结构体类型定义
*/
typedef struct
{
    uint16_t GPIO_Pin;             /*!< 选择要配置的GPIO引脚
                                    可输入 GPIO_Pin_ 定义的宏 */

    GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;  /*!< 选择GPIO引脚的速率
                                    可输入 GPIOSpeed_TypeDef 定义的枚举值 */

    GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;    /*!< 选择GPIO引脚的工作模式
                                    可输入 GPIOMode_TypeDef 定义的枚举值 */
} GPIO_InitTypeDef;


void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);

stm32f10x.c 文件

cpp 复制代码
#include "stm32f10x.h"


/**
*函数功能:设置引脚为低电平
*参数说明:GPIOx:该参数为GPIO_TypeDef类型的指针,指向GPIO端口的地址
*        GPIO_Pin:选择要设置的GPIO端口引脚,可输入宏GPIO_Pin_0-15,
*                 表示GPIOx端口的0-15号引脚。
*/

void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
    /*设置GPIOx端口BRR寄存器的第GPIO_Pin位,使其输出低电平*/
    /*因为BRR寄存器写0不影响,
    宏GPIO_Pin只是对应位为1,其它位均为0,所以可以直接赋值*/

    GPIOx->BRR = GPIO_Pin;
}



/**
*函数功能:设置引脚为高电平
*参数说明:GPIOx:该参数为GPIO_TypeDef类型的指针,指向GPIO端口的地址
*        GPIO_Pin:选择要设置的GPIO端口引脚,可输入宏GPIO_Pin_0-15,
*                 表示GPIOx端口的0-15号引脚。
*/
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
    /*设置GPIOx端口BSRR寄存器的第GPIO_Pin位,使其输出高电平*/
    /*因为BSRR寄存器写0不影响,
    宏GPIO_Pin只是对应位为1,其它位均为0,所以可以直接赋值*/

    GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;
}


/**
*函数功能:初始化引脚模式
*参数说明:GPIOx,该参数为GPIO_TypeDef类型的指针,指向GPIO端口的地址
*         GPIO_InitTypeDef:GPIO_InitTypeDef结构体指针,指向初始化变量
*/
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
{
    uint32_t currentmode =0x00,currentpin = 0x00,pinpos = 0x00,pos = 0x00;
    uint32_t tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00;

    /*---------------- GPIO 模式配置 -------------------*/
    // 把输入参数GPIO_Mode的低四位暂存在currentmode
    currentmode = ((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) &
                ((uint32_t)0x0F);

    // bit4是1表示输出,bit4是0则是输入
    // 判断bit4是1还是0,即首选判断是输入还是输出模式
    if ((((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) &
            ((uint32_t)0x10)) != 0x00)
    {
        // 输出模式则要设置输出速度
        currentmode |= (uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Speed;
    }
    /*-----GPIO CRL 寄存器配置 CRL寄存器控制着低8位IO- ----*/
    // 配置端口低8位,即Pin0~Pin7
    if (((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin &
            ((uint32_t)0x00FF)) != 0x00)
    {
        // 先备份CRL寄存器的值
        tmpreg = GPIOx->CRL;

        // 循环,从Pin0开始配对,找出具体的Pin
        for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)
        {
            // pos的值为1左移pinpos位
            pos = ((uint32_t)0x01) << pinpos;

            // 令pos与输入参数GPIO_PIN作位与运算
            currentpin = (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos;

            //若currentpin=pos,则找到使用的引脚
            if (currentpin == pos)
            {
                //pinpos的值左移两位(乘以4),因为寄存器中4个位配置一个引脚
                pos = pinpos << 2;
                //把控制这个引脚的4个寄存器位清零,其它寄存器位不变
                pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;
                tmpreg &= ~pinmask;

                // 向寄存器写入将要配置的引脚的模式
                tmpreg |= (currentmode << pos);

                // 判断是否为下拉输入模式
                if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)
                {
                    // 下拉输入模式,引脚默认置0,对BRR寄存器写1对引脚置0
                    GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
                }
                else
                {
                    // 判断是否为上拉输入模式
                    if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)
                    {
                        // 上拉输入模式,引脚默认值为1,对BSRR寄存器写1对引脚置1
                        GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
                    }
                }
            }
        }
        // 把前面处理后的暂存值写入到CRL寄存器之中
        GPIOx->CRL = tmpreg;
    }
    /*--------GPIO CRH 寄存器配置 CRH寄存器控制着高8位IO- -----*/
    // 配置端口高8位,即Pin8~Pin15
    if (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin > 0x00FF)
    {
        // // 先备份CRH寄存器的值
        tmpreg = GPIOx->CRH;

        // 循环,从Pin8开始配对,找出具体的Pin
        for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)
        {
            pos = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));

            // pos与输入参数GPIO_PIN作位与运算
            currentpin = ((GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos);

            //若currentpin=pos,则找到使用的引脚
            if (currentpin == pos)
            {
                //pinpos的值左移两位(乘以4),因为寄存器中4个位配置一个引脚
                pos = pinpos << 2;

                //把控制这个引脚的4个寄存器位清零,其它寄存器位不变
                pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;
                tmpreg &= ~pinmask;

                // 向寄存器写入将要配置的引脚的模式
                tmpreg |= (currentmode << pos);

                // 判断是否为下拉输入模式
                if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)
                {
                    // 下拉输入模式,引脚默认置0,对BRR寄存器写1可对引脚置0
                    GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));
                }
                // 判断是否为上拉输入模式
                if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)
                {
                    // 上拉输入模式,引脚默认值为1,对BSRR寄存器写1可对引脚置1
                    GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));
                }
            }
        }
        // 把前面处理后的暂存值写入到CRH寄存器之中
        GPIOx->CRH = tmpreg;
    }
}

main.c 文件

cpp 复制代码
#ifndef STM32F10X // 防止重复引入报错
#define STM32F10X
#endif 


#include "stm32f10x.h"

// 函数为空,目的是为了骗过编译器不报错
void SystemInit(void)
{
}

void Delay(__IO uint32_t nCount)     //简单的延时函数
{
    for (; nCount != 0; nCount--);
}

// 使用固件库点亮LED
int main(void)
{
    // 定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // 开启GPIO端口时钟
    RCC_APB2ENR |= (1<<3);

    // 选择要控制的GPIO引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;

    // 设置引脚模式为通用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

    // 设置引脚速率为50MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    // 调用库函数,初始化GPIO引脚
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

	
		// ======PB0口闪烁======
    // 使引脚输出低电平,点亮LED1
    GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);

    while (1)
    {
        // 使引脚输出低电平,点亮LED
        GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);

        /*延时一段时间*/
        Delay(0xFFFF);

        /*使引脚输出高电平,关闭LED1*/
        GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);

        /*延时一段时间*/
        Delay(0xFFFF);
    }
}

LED灯一头接入PB0,一头接入GND,收录之后,即可实现闪烁效果。

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