STM32F1与STM32CubeIDE快速入门-按键与LED控制 GPIO数字输入与数字输出 GPIO（General Purpose Input Output）即通用输入输出。输入和输出是GPIO的基本特征。在前面的实例中，对GPIO做了整体概述，请参考STM32F1与STM32CubeIDE快速入门-GPIO概述与点亮LED 。在本次实例中，将着重介绍如何通过HAL库对GPIO进行基本操作。
1、HAL库中GPIO的驱动介绍 1）GPIO初始化定义：GPIO_InitTypeDef
GPIO_InitTypeDef在stm32f1xx_hal_gpio.h中定义：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 typedef struct { uint32_t Pin; /\*!< Specifies the GPIO pins to be configured. This parameter can be any value of @ref GPIO\_pins\_define \*/ uint32_t Mode; /\*!< Specifies the operating mode for the selected pins. This parameter can be a value of @ref GPIO\_mode\_define \*/ uint32_t Pull; /\*!< Specifies the Pull-up or Pull-Down activation for the selected pins. This parameter can be a value of @ref GPIO\_pull\_define \*/ uint32_t Speed; /\*!< Specifies the speed for the selected pins. This parameter can be a value of @ref GPIO\_speed\_define \*/ } GPIO_InitTypeDef;
2）GPIO外设特性
GPIO 端口，可以在多种模式下由软件单独配置：
输入模式
模拟模式
输出模式
交替功能模式
外部中断/事件线
在复位期间和刚复位后， 替代功能和外部中断线不活动，I/O 端口配置为输入浮动模式。所有 GPIO 引脚都有内部弱上拉和下拉电阻，可以激活或不激活。
在输出或交替功能模式下，每个 IO 都可以配置为开漏或推挽类型，并且可以根据 VDD 值选择 IO 速度。
所有端口都具有外部中断/事件功能。 要使用外部中断线，端口必须配置为输入模式。 所有可用的 GPIO 引脚都连接到从 EXTI0 到 EXTI15 的 16 条外部中断/事件线。
外部中断/事件控制器由连接线设备中的多达 20 个边缘检测器或其他设备中的 19 个边缘检测器组成，用于生成事件/中断请求。 每条输入线都可以独立配置选择类型（事件或中断）和相应的触发事件（上升或下降或两者兼有）。每条线也可以独立屏蔽。 挂起寄存器维护中断请求的状态线。
2、HAL的GPIO驱动使用步骤
1）启用 GPIO APB2 时钟：__HAL_RCC_GPIOx_CLK_ENABLE()
2）使用 HAL_GPIO_Init() 配置 GPIO 引脚：
使用GPIO_InitTypeDef 结构中的Mode字段配置 IO 模式
使用 GPIO_InitTypeDef 结构中的Pull字段激活上拉、下拉电阻
在输出或交替功能模式选择的情况下：通过GPIO_InitTypeDef结构中的Speed成员配置速度
当引脚用作 ADC 通道或 DAC 输出时，需要配置模拟模式
在外部中断/事件选择的情况下，GPIO_InitTypeDef 结构中的Mode成员选择类型（中断或事件）和相应的触发事件（上升或下降或两者）
3）在外部中断/事件模式选择的情况下，使用HAL_NVIC_SetPriority()配置映射到 EXTI 线的 NVIC IRQ 优先级并使用HAL_NVIC_EnableIRQ()启用它
4）使用HAL_GPIO_ReadPin()获取在输入模式下配置的引脚电平
5）使用HAL_GPIO_WritePin()或HAL_GPIO_TogglePin()设置/重置在输出模式下配置的引脚电平
6）使用HAL_GPIO_LockPin()锁定引脚配置直到下一次复位
7）在复位期间和刚复位后，交替功能未激活且GPIO引脚配置为输入浮动模式（JTAG 引脚除外）
8）当 LSE 振荡器关闭时，LSE振荡器引脚OSC32_IN和OSC32_OUT可用作通用（分别为 PC14 和 PC15）。LSE优先于GPIO功能。
9）当 HSE 振荡器关闭时，HSE 振荡器引脚OSC_IN/OSC_OUT可分别用作通用PD0和PD1。 HSE优先于GPIO 功能。
HAL库中常用的GPIO函数如下：
**HAL_GPIO_Init **：GPIO初始化
**HAL_GPIO_DeInit **：GPIO逆初始化，将GPIO的寄存设置为默认值
**HAL_GPIO_ReadPin **：读取指定引脚电平
HAL_GPIO_WritePin ：设置指定引脚电平**HAL_GPIO_TogglePin **：切换指定的 GPIO 引脚，即高低电平之间切换
**HAL_GPIO_LockPin ** **：锁定 GPIO 引脚配置寄存器
**HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler **：处理 EXTI 中断请求
**HAL_GPIO_EXTI_Callback **：EXTI 线路检测回调
3、STM32Cube IDE工程配置 1）第一步：创建工程，请参考：STM32F1与STM32CubeIDE快速入门-GPIO概述与点亮LED
2）第二步：配置系统时钟，请参考：STM32F1与STM32CubeIDE快速入门-GPIO概述与点亮LED
3）第三步：配置引脚：
将PE2、PE3、PE4、PE5作为按键输入引脚
将PC6、PC7、PD6、PD13作为LED输出引脚
按键电路原理图如下：
LED电路原理图如下：
4）第四步，保存配置，生成代码
4、代码实现 STM32Cube IDE根据配置生成了相应的文件。在本次实例中，只需要在main.c中添加如下代码：
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static void MX\_GPIO\_Init(void); /\* USER CODE BEGIN PFP \*/ /\* USER CODE END PFP \*/ /\* Private user code ---------------------------------------------------------\*/ /\* USER CODE BEGIN 0 \*/ /\* 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) { /\* USER CODE END WHILE \*/ /\* USER CODE BEGIN 3 \*/ if (HAL\_GPIO\_ReadPin(GPIOE, GPIO_PIN_5) == GPIO_PIN_RESET) { // 读取引脚电平 HAL\_GPIO\_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET); // 设置引脚为高电平 HAL\_Delay(100); // 延时100ms HAL\_GPIO\_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET); // 将引脚设置为低电平 } if (HAL\_GPIO\_ReadPin(GPIOE, GPIO_PIN_4) == GPIO_PIN_RESET) { // HAL\_GPIO\_TogglePin(GPIOC, GPIO\_PIN\_7); HAL\_GPIO\_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET); HAL\_Delay(100); HAL\_GPIO\_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET); } if (HAL\_GPIO\_ReadPin(GPIOE, GPIO_PIN_3) == GPIO_PIN_RESET) { // HAL\_GPIO\_TogglePin(GPIOD, GPIO\_PIN\_6); HAL\_GPIO\_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET); HAL\_Delay(100); HAL\_GPIO\_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET); } if (HAL\_GPIO\_ReadPin(GPIOE, GPIO_PIN_2) == GPIO_PIN_RESET) { // HAL\_GPIO\_TogglePin(GPIOD, GPIO\_PIN\_13); HAL\_GPIO\_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET); HAL\_Delay(100); HAL\_GPIO\_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET); } HAL\_Delay(10); } /\* 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(); } } /\*\* \* @brief GPIO Initialization Function \* @param None \* @retval None \*/ static void MX\_GPIO\_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = { 0 }; /\* GPIO Ports Clock Enable \*/ \_\_HAL\_RCC\_GPIOE\_CLK\_ENABLE(); \_\_HAL\_RCC\_GPIOD\_CLK\_ENABLE(); \_\_HAL\_RCC\_GPIOC\_CLK\_ENABLE(); /\*Configure GPIO pin Output Level \*/ HAL\_GPIO\_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_13 | GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET); /\*Configure GPIO pin Output Level \*/ HAL\_GPIO\_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET); /\*Configure GPIO pins : PE2 PE3 PE4 PE5 \*/ GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; HAL\_GPIO\_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct); /\*Configure GPIO pins : PD13 PD6 \*/ GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13 | GPIO_PIN_6; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL\_GPIO\_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct); /\*Configure GPIO pin : PC6 \*/ GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; HAL\_GPIO\_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct); /\*Configure GPIO pin : PC7 \*/ GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL\_GPIO\_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct); } /\* 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 \*/ /\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* (C) COPYRIGHT STMicroelectronics \*\*\*\*\*END OF FILE\*\*\*\*/
文章来源: https://iotsmart.blog.csdn.net/article/details/123176631
