stm32---1.两种开发方式点亮LED

LED简介：

实物LED灯有一长一短，长的是正极，短的是负极
在点亮LED的简单电路中，正极通常连接vcc，中间在连一个电阻；而负极则与单片机的引脚相连接。

因此我们就可以知晓，只需给对应引脚输出0，就可以点亮这个LED灯了，接下来就开始实操

一、以寄存器的方式点亮LED

以PA0为例：表示属于GPIOA这个模块的0号引脚，现在要给这个引脚输出一个低电平。

GPIO有GPIOA~GPIOX，相当于对单片机引脚进行的一个分组

基本流程：

复制代码

如果你学习过51，对于点灯这个流程，肯定非常熟悉，
只需要找到对应的引脚，隶属于哪一个寄存器，
然后给这个寄存器 控制该引脚的 某一位置0，就可以将灯点亮了
但是如果在stm32中，与之有什么差别的呢？
变的更复杂了，换句话来说，应该更具备逻辑性，为什么会这样？
在介绍基本流程过程中，我会回答这个问题。

1.时钟（RCC）配置

我们使用PA0，属于GPIOA这个模块，我们需要打开这个模块的时钟，这个模块才能正常运行，所以我们需要找到它。
通过下面这张系统架构图我们可以知道ABH系统总线上桥接着APB2和APB1这两根高速外设总线 ，它们需要的系统时钟频率是不同的：
- APB1：36MHz
- APB2：72Mhz
我们要使用的GPIOA挂载在APB2这个高速外设总线上，因此我们就确认好了GPIOA的位置，也就可以进行配置。

回到一开始的问题：为什么需要时钟？为什么stm32需要配置时钟？为什么51不需要？

时钟相当于一个指挥家，芯片内部的运行需要高低电平的变化，且具有节奏，节奏需要上升沿和下降沿来控制，因此引脚在输入输出时，需要配置配置时钟。
对于51的看法，我们通常认为是落后过时，结构简单。确实如此，51单片机内部的模块少，只需统一的时钟就可以。在通电以后，内部时钟就自动打开。
而32，内部结构复杂，有着许多不同模块。通过上面的系统架构图，我们就可以看到高速外设总线上挂载这许多不同设备模块。不同模块，需要的时钟不一致，有些需要高速，有些需要低速。如果采用统一的时钟，就会资源浪费。所以我们采取的策略就是哪个模块需要，就打开哪个模块的时钟。

2.配置引脚的工作模式

输出模式下，分为四种：

通用推挽输出模式
通用开漏输出模式
复用推挽输出模式
复用开漏输出模式

输入模式下，分为四种：

模拟输入模式
浮空输入模式
上/下拉输入模式

我们采用的是通用推挽输出模式 ，即通过单片机的引脚给LED的负极输入低电平。LED理解为外设，单片机理解为内，由内而外，自然是输出。

假如单片机要读取外设的内容，比如读取传感器的内容，然后单片机要进行处理，这种由外而内，就是输入。

对于是输入还是输出，我们要站在单片机的角度去看，如果站在外设角度看，逻辑恰好相反。

对于通用和复用的区别，在后续的案列更新中，会慢慢阐述，这里简单介绍一下开漏和推挽。

开漏，相当于有一个默认的输出值，但这个默认值需要我们去设置，我们设置为1。如果要输出0，就需要我们主动控制引脚输出0。
推挽，可以理解为，需要我们主动介入。输出1还是0，都需要我们控制对应的引脚，置1还是置0

实际的配置过程中,我们需要配置输入还是输出,

在选择输出的时候,有多个速度选择10MHz,2MHz,还是50Mhz

最后就是具体的输出模式了

3.控制引脚输出低电平

只需要找到对应引脚的寄存器,置0就可以了

实现：

1)配置时钟

参考手册：

在这个图里面，我们可以看到RCC这个寄存器表示的范围，从起始地址~末尾地址

这里面包含了我们配置各种模块的时钟

我们只需要在起始地址的基础上 + 对应模块时钟的偏移地址 = 对应模块配置的区域

点击后面的存储器映像列表下对应位置就可以跳转到如下的这张图：

但是这张图传递的信息，并不详细，但也比较直观了

在目录中找到RCC寄存器：

从这里我们可以知道：0X18就是GPIOA这个模块的偏移地址

IOPA中的A是端口A，所指的就是GPIOA

c 复制代码

//1.时钟配置

法一：

//GPIOA位于第二位，我们要给这一位置1，如果采用十进制的方式赋值，那就是赋值4
//由于我们是直接操作地址，32位基地址+8位的起始地址以后，需要进行强转，这是一个指针类型
//所以还需要进行解引用
*(uint32_t*)(0x40021000+0X18)=4; 

//我们还可以采用位运算的方式（位与）：
*(uint32_t*)(0x40021000+0X18)|=1<<2; 

//事实上，直接采用地址的方式可见不便于阅读，在编写的过程中也比较的复杂，

//因此我们对此进行了一个宏定义，库文件已经帮助我们完成了这个工作

只需要包含：
#include "stm32f10x.h"

所以我们可以这样表达：
//RCC 是一个结构体指针，指向 RCC 外设的基地址（也就是我们之前说的 0x40021000）。
//-> 是 C 语言的指针成员访问符，它会自动根据结构体成员的偏移地址，计算出 APB2ENR 寄存器的实际地址（基地址 + 偏移 0x18），和我们手动计算的逻辑完全一致。
//而后面要去配置指定位时，采用_的方式衔接，这种方式可以将我们要配置的位，默认置1
RCC->APB2ENR|=RCC_APB2ENR_IOPAEN;

底层文件已经帮助我们找到配置了位，我们只需q要将其与上对应的寄存器就可以了

2)配置工作模式

通过这张图我们可以知道如何配置工作模式：

通过MODE多位可以选择输入输出模式，通过CNF多位可以选择具体的一种模式
具体模式，赋值什么值，一目了然

事实上有了宏定义，我们就不需要关注要配置的位处于哪一个位置，我们只需要知道寄存器的名字，知道赋值一个怎样的值，就可以了。指定位置默认初值是1，对于这个位置的宏定义是：名字+序号

除了CRL寄存器，还有CRH，CR---控制寄存器，由于每一个引脚的具体模式都需要四位完成，一个GPIO口有16个引脚，因此就需要64位，我们的stm32是32位的处理器，也就需要两个32位的寄存器存放，一个存放序号高的8个，一个存放序号低的8个。
我们使用的是PA0，因此它所属的CHL，我们就要对MODE0和CNF0，进行一个操作

c 复制代码

//因为我们现在要对引脚模式进行配置
//自然它的逻辑就是：
//通过对应GPIO，比如GPIOA，找到它的成员CRL，现在就找到要进行配置的寄存器
//要在指定位置上赋值，默认值是1
//所有的GPIO的引脚包含的模式都是一样的，因此就不需要去指定是哪个GPIO

//通用推挽输出模式：MODE---11 CNF---00

//这种方式是同时控制 两位 
GPIOA->CRL&=~GPIO_CRL_CNF0; （按位取反&，指定位置 置0，其他位置不变）
GPIOA->CRL|=GPIO_CRL_MODE0; （按位或上，指定位置 置1，其他位置不变）

对照上面的那张图，我们可以发现宏定义的位就是我们目标配置的位：

除了可以同时配置两位以外，我们还可以去单独配置一位：

c 复制代码

GPIOA->CRL&=~GPIO_CRL_CNF0_1; //配置两位中的高位
GPIOA->CRL&=~GPIO_CRL_CNF0_0;//配置两位中的低位

GPIOA->CRL&=~GPIO_CRL_CNF0_1;
GPIOA->CRL&=~GPIO_CRL_CNF0_0;

3)配置引脚输出

我们现在要给引脚输出0，自然是使用端口输出数据寄存器ODR，IDR是负责输入的。
使用ODR是一种直接控制引脚的方式，置1就是1，置0就是0.
如图我还包含了另外一个寄存器：BSRR。这是一种间接控制引脚输出的寄存器。
- 如果给BR0置1，那就相当于输出1
- 如果给BS0置1，那就相当于输出0

c 复制代码

//通过GPIOA找到要配置的寄存器
//然后通过GPIO找到要配置位的宏定义，通过逻辑运算，输出0
GPIOA->ODR&=~GPIO_ODR_ODR0;

二、以HAL库的方式点亮LED

（1）引脚配置

（2）时钟配置

（3）项目管理

我们只需要找到主函数中的死循环，将代码的逻辑写在前面就可以了，一切的初始化工作，在图形化配置时，都帮助我做了，只需要调用HAL库就可以了

转义到声明这之后，可以看到还有许多的操作

继续看我们刚才使用到的函数，底层的逻辑采用BSSR寄存器，就是那个间接控制引脚上输出值的寄存器

我们使用的PA0，对应的就是位0