通用外设驱动模型（四步法）

qq_401700412025-05-10 18:21

举例：GPIO配置步骤

1、使能时钟
c 复制代码 
__HAL_RCC_GPIOx_CLK_ENABLE()
2、设置工作模式
c 复制代码 
HAL_GPIO_Init()
3、设置输出状态（可选）
c 复制代码 
HAL_GPIO_WritePin() 
HAL_GPIO_TogglePin()
4、读取输入状态（可选）
c 复制代码 
HAL_GPIO_ReadPin()

模块化编程

led.h

c 复制代码 
#ifndef _LED_H
#define _LED_H
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"


/******************************************************************************************/
/* 引脚 定义 */

#define LED0_GPIO_PORT                  GPIOB
#define LED0_GPIO_PIN                   GPIO_PIN_5
#define LED0_GPIO_CLK_ENABLE()          do{ __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); }while(0)             /* PB口时钟使能 */

#define LED1_GPIO_PORT                  GPIOE
#define LED1_GPIO_PIN                   GPIO_PIN_5
#define LED1_GPIO_CLK_ENABLE()          do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); }while(0)             /* PE口时钟使能 */

/******************************************************************************************/
/* LED端口定义 */
#define LED0(x)   do{ x ? \
                      HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPIO_PORT, LED0_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) : \
                      HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPIO_PORT, LED0_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET); \
                  }while(0)      /* LED0翻转 */

#define LED1(x)   do{ x ? \
                      HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) : \
                      HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET); \
                  }while(0)      /* LED1翻转 */

/* LED取反定义 */
#define LED0_TOGGLE()   do{ HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_PORT, LED0_GPIO_PIN); }while(0)        /* 翻转LED0 */
#define LED1_TOGGLE()   do{ HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN); }while(0)        /* 翻转LED1 */

/******************************************************************************************/
/* 外部接口函数*/
void led_init(void);                                                                            /* 初始化 */

#endif

led.c

c 复制代码 
#include "./BSP/LED/led.h"


/**
 * @brief       初始化LED相关IO口, 并使能时钟
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void led_init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
    LED0_GPIO_CLK_ENABLE();                                 /* LED0时钟使能 */
    LED1_GPIO_CLK_ENABLE();                                 /* LED1时钟使能 */

    gpio_init_struct.Pin = LED0_GPIO_PIN;                   /* LED0引脚 */
    gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;            /* 推挽输出 */
    gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;                    /* 上拉 */
    gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;          /* 高速 */
    HAL_GPIO_Init(LED0_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);       /* 初始化LED0引脚 */

    gpio_init_struct.Pin = LED1_GPIO_PIN;                   /* LED1引脚 */
    HAL_GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);       /* 初始化LED1引脚 */
    

    LED0(1);                                                /* 关闭 LED0 */
    LED1(1);                                                /* 关闭 LED1 */
}

mian.c

c 复制代码 
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./BSP/LED/led.h"


int main(void)
{
    HAL_Init();                                 /* 初始化HAL库 */
    sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);         /* 设置时钟,72M */
    delay_init(72);                             /* 初始化延时函数 */
    led_init();                                 /* 初始化LED */
    
    while(1)
    {
        LED0(0);                                /* LED0 亮 */
        LED1(1);                                /* LED1 灭 */
        delay_ms(500);
        LED0(1);                                /* LED0 灭 */
        LED1(0);                                /* LED1 亮 */
        delay_ms(500);
    }
}

按键控制灯的亮灭

按键

key.h

c 复制代码 
#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"

/******************************************************************************************/
/* 引脚 定义 */

#define KEY0_GPIO_PORT                  GPIOE
#define KEY0_GPIO_PIN                   GPIO_PIN_4
#define KEY0_GPIO_CLK_ENABLE()          do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); }while(0)   /* PE口时钟使能 */

#define KEY1_GPIO_PORT                  GPIOE
#define KEY1_GPIO_PIN                   GPIO_PIN_3
#define KEY1_GPIO_CLK_ENABLE()          do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); }while(0)   /* PE口时钟使能 */

#define KEY2_GPIO_PORT                  GPIOE
#define KEY2_GPIO_PIN                   GPIO_PIN_2
#define KEY2_GPIO_CLK_ENABLE()          do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); }while(0)   /* PE口时钟使能 */

#define WKUP_GPIO_PORT                  GPIOA
#define WKUP_GPIO_PIN                   GPIO_PIN_0
#define WKUP_GPIO_CLK_ENABLE()          do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0)   /* PA口时钟使能 */

/******************************************************************************************/

#define KEY0        HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_PORT, KEY0_GPIO_PIN)     /* 读取KEY0引脚 */
#define KEY1        HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_PORT, KEY1_GPIO_PIN)     /* 读取KEY1引脚 */
#define KEY2        HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_PORT, KEY2_GPIO_PIN)     /* 读取KEY2引脚 */
#define WK_UP       HAL_GPIO_ReadPin(WKUP_GPIO_PORT, WKUP_GPIO_PIN)     /* 读取WKUP引脚 */


#define KEY0_PRES    1              /* KEY0按下 */
#define KEY1_PRES    2              /* KEY1按下 */
#define KEY2_PRES    3              /* KEY2按下 */
#define WKUP_PRES    4              /* KEY_UP按下(即WK_UP) */

void key_init(void);                /* 按键初始化函数 */
uint8_t key_scan(uint8_t mode);     /* 按键扫描函数 */

#endif

key.c

c 复制代码 
#include "./BSP/KEY/key.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"


/**
 * @brief       按键初始化函数
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void key_init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
    KEY0_GPIO_CLK_ENABLE();                                     /* KEY0时钟使能 */
    KEY1_GPIO_CLK_ENABLE();                                     /* KEY1时钟使能 */
    KEY2_GPIO_CLK_ENABLE();                                     /* KEY2时钟使能 */
    WKUP_GPIO_CLK_ENABLE();                                     /* WKUP时钟使能 */

    gpio_init_struct.Pin = KEY0_GPIO_PIN;                       /* KEY0引脚 */
    gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;                    /* 输入 */
    gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;                        /* 上拉 */
    gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;              /* 高速 */
    HAL_GPIO_Init(KEY0_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);           /* KEY0引脚模式设置,上拉输入 */

    gpio_init_struct.Pin = KEY1_GPIO_PIN;                       /* KEY1引脚 */
    gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;                    /* 输入 */
    gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;                        /* 上拉 */
    gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;              /* 高速 */
    HAL_GPIO_Init(KEY1_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);           /* KEY1引脚模式设置,上拉输入 */

    gpio_init_struct.Pin = KEY2_GPIO_PIN;                       /* KEY2引脚 */
    gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;                    /* 输入 */
    gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;                        /* 上拉 */
    gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;              /* 高速 */
    HAL_GPIO_Init(KEY2_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);           /* KEY2引脚模式设置,上拉输入 */

    gpio_init_struct.Pin = WKUP_GPIO_PIN;                       /* WKUP引脚 */
    gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;                    /* 输入 */
    gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLDOWN;                      /* 下拉 */
    gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;              /* 高速 */
    HAL_GPIO_Init(WKUP_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);           /* WKUP引脚模式设置,下拉输入 */

}

/**
 * @brief       按键扫描函数
 * @note        该函数有响应优先级(同时按下多个按键): WK_UP > KEY2 > KEY1 > KEY0!!
 * @param       mode:0 / 1, 具体含义如下:
 *   @arg       0,  不支持连续按(当按键按下不放时, 只有第一次调用会返回键值,
 *                  必须松开以后, 再次按下才会返回其他键值)
 *   @arg       1,  支持连续按(当按键按下不放时, 每次调用该函数都会返回键值)
 * @retval      键值, 定义如下:
 *              KEY0_PRES, 1, KEY0按下
 *              KEY1_PRES, 2, KEY1按下
 *              KEY2_PRES, 3, KEY2按下
 *              WKUP_PRES, 4, WKUP按下
 */
uint8_t key_scan(uint8_t mode)
{
    static uint8_t key_up = 1;  /* 按键按松开标志 */
    uint8_t keyval = 0;

    if (mode) key_up = 1;       /* 支持连按 */

    if (key_up && (KEY0 == 0 || KEY1 == 0 || KEY2 == 0 || WK_UP == 1))  /* 按键松开标志为1, 且有任意一个按键按下了 */
    {
        delay_ms(10);           /* 去抖动 */
        key_up = 0;

        if (KEY0 == 0)  keyval = KEY0_PRES;

        if (KEY1 == 0)  keyval = KEY1_PRES;

        if (KEY2 == 0)  keyval = KEY2_PRES;

        if (WK_UP == 1) keyval = WKUP_PRES;
    }
    else if (KEY0 == 1 && KEY1 == 1 && KEY2 == 1 && WK_UP == 0) /* 没有任何按键按下, 标记按键松开 */
    {
        key_up = 1;
    }

    return keyval;              /* 返回键值 */
}

蜂鸣器

beep.h

c 复制代码 
#ifndef __BEEP_H
#define __BEEP_H

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"

/******************************************************************************************/
/* 引脚 定义 */

#define BEEP_GPIO_PORT                  GPIOB
#define BEEP_GPIO_PIN                   GPIO_PIN_8
#define BEEP_GPIO_CLK_ENABLE()          do{ __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); }while(0)   /* PB口时钟使能 */

/******************************************************************************************/

/* 蜂鸣器控制 */
#define BEEP(x)         do{ x ? \
                            HAL_GPIO_WritePin(BEEP_GPIO_PORT, BEEP_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) : \
                            HAL_GPIO_WritePin(BEEP_GPIO_PORT, BEEP_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET); \
                        }while(0)

/* BEEP状态翻转 */
#define BEEP_TOGGLE()   do{ HAL_GPIO_TogglePin(BEEP_GPIO_PORT, BEEP_GPIO_PIN); }while(0)     /* BEEP = !BEEP */

void beep_init(void);   /* 初始化蜂鸣器 */

#endif

beep.c

c 复制代码 
#include "./BSP/BEEP/beep.h"


/**
 * @brief       初始化BEEP相关IO口, 并使能时钟
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void beep_init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
    BEEP_GPIO_CLK_ENABLE();                             /* BEEP时钟使能 */

    gpio_init_struct.Pin = BEEP_GPIO_PIN;               /* 蜂鸣器引脚 */
    gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;        /* 推挽输出 */
    gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;                /* 上拉 */
    gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;      /* 高速 */
    HAL_GPIO_Init(BEEP_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);   /* 初始化蜂鸣器引脚 */

    BEEP(0);                                            /* 关闭蜂鸣器 */
}

main.c

c 复制代码 
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/BEEP/beep.h"
#include "./BSP/KEY/key.h"


int main(void)
{
    uint8_t key;

    HAL_Init();                             /* 初始化HAL库 */
    sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);     /* 设置时钟, 72Mhz */
    delay_init(72);                         /* 延时初始化 */
    led_init();                             /* 初始化LED */
    key_init();                             /* 初始化按键 */
    beep_init();                            /* 初始化蜂鸣器 */
    LED0(0);                                /* 先点亮LED0 */
    
    while(1)
    {
        key = key_scan(0);                  /* 得到键值 */

        if (key)
        {
            switch (key)
            {
                case WKUP_PRES:             /* 控制蜂鸣器 */
                    BEEP_TOGGLE();          /* BEEP状态取反 */
                    break;

                case KEY2_PRES:             /* 控制LED0(RED)翻转 */
                    LED0_TOGGLE();          /* LED0状态取反 */
                    break;

                case KEY1_PRES:             /* 控制LED1(GREEN)翻转 */
                    LED1_TOGGLE();          /* LED1状态取反 */
                    break;

                case KEY0_PRES:             /* 同时控制LED0, LED1翻转 */
                    LED0_TOGGLE();          /* LED0状态取反 */
                    LED1_TOGGLE();          /* LED1状态取反 */
                    break;
            }
        }
        else
        {
            delay_ms(10);
        }
    }
}
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