通過STM32 GPIO口加上延時函數實現跑馬燈的教程

一、硬件電路

這里我們還是以stm32f103c8t6為例，并且我們以最小系統板的電路為例。以下是2種類型的最小系統板，區(qū)別在于一個是4pin的燒寫，一個是20pin的燒寫，但是電路基本一樣。

為了方便，我們使用板子上的LED為實驗對象。我們先來看板子上LED的電路，由于手頭上剛好有20pin燒寫的板，我就以這個為例吧。

（圖四）

學過電路的都會知道，LED燈亮的條件是什么，即只要我們在LED的兩端施加一個電壓差，使得LED兩端有了電壓差他就能亮。（記得區(qū)分正負哈）

由電路圖上，我們可以知道LED的正極已經接上了3.3V，負極接上了stm32的PC13的IO口上。由以上原理可得，只要我們將PC13輸出一個低電平，LED兩端就會有了電壓差，即LED就亮了。

而要制作跑馬燈，便是要讓燈閃爍起來，一亮一滅。由亮燈的原理可得我們只要在PC13輸出一個高電平那么LED便不會亮了。

然后在每一次的亮和滅之間我們加上一個固定時間的延時，就能實現出點燈的效果啦

二、軟件編程

原理以及現象講述完畢，接下來我們進入編程階段。首先我們先來了解stm32 IO口的編程的流程：

01

Num

使能時鐘: 時鐘就對于stm32就像心臟對于人類，所以編程的第一步自然是賦予stm32一顆跳動“心臟”；

02

Num

IO口初始化: stm32的IO有多個輸入和輸出的模式，有不同的速度，以及多個IO口所以這一步我們要對這些進行初始化；

03

Num

操作IO口： IO是輸出高電平還是低電平便是我們在這里要做的操作；

第1步：使能時鐘：

在這個工程中我們使用的PC13是掛載在APB2上的，我們要使能的時鐘便是對應的APB2；我們先來看看RCC函數庫中有什么函數

(圖二十一)

這里我們要調用的庫函數是：

void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)；

這個函數有兩個入口的參數：RCC_APB2Periph、NewState；我們來看看這兩個參數是什么

（圖八）

（圖九）

從圖八可以看到的是，第一個參數的值是在圖上定義的那些，我們從中找到GPIOC,將RCC_APB2Periph_GPIOC復制下來作為要設置的參數；從圖九可以看到的是，第二個的參數只有兩個情況，一個是失能DISABLE，一個是使能ENABLE，這里我們要的是使能ENABLE；

綜上我們的時鐘使能函數的調用是這樣寫的：

void RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE)；//使能GPIOC

第2步：IO口初始化：

首先STM32的IO口可以由軟件配置成如下8種模式：

1、輸入浮空 2、輸入上拉 3、輸入下拉

4、模擬輸入 5、開漏輸出 6、推挽輸出

7、推挽式復用功能 8、開漏復用功能

有3種速度：2MHz;10MHz;50MHz;

還是一樣我們先來看GPIO的函數庫：

(圖十)

這里我們需要用到的函數是：

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

這個函數包含有兩個參數分別是GPIOx、GPIO_InitStruct。第一個參數是用來指定GPIO，取值范圍為GPIOA—GPIOG

（圖十一)

這里我們要使用的是GPIOC；第二個參數是初始化參數結構體指針；

(圖十二)

這個結構體包含了3個成員變量，GPIO_Pin、GPIO_Speed、GPIO_Mode對應我們要設置的GPIO引腳、速度、模式，其中各個的取值范圍為：

（圖十三）

（圖十四)

（圖十五）

這里我們要用的是：

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13; //13引腳
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //速度為50MHz
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//模式為推挽輸出

綜上我們的GPIO初始化函數是這樣寫的：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct ; //定義結構體變量
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13; //13引腳
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //速度為50MHz
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //模式為推挽輸出
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct); //初始化GPIOC

第3步：操作IO：

這里我們要用到的函數已經在圖11中標注出來了；

void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); //將GPIO引腳置高電平
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); //將GPIO引腳置低電平

圖中寫的注釋我們可以簡單理解為是將GPIO口輸出高和低的函數；

這兩個的函數的參數都是一樣的，我們在上邊已經說過了，就不再復述了，我們這里要使用的是GPIOC以及GPIO_PIN_13;

綜上我們的GPIO操作函數是這樣寫的：

GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); //將GPIOC 13引腳輸出高電平
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); //將GPIOC 13引腳輸出低電平

（圖十六）

我們的延時函數是這樣寫的（使用正點原子制作好的函數）

delay_ms(600);//延時600ms

三、實操

以上一篇新建的工程為模版（任意門：STM32新建工程（固件庫版)）我們在那個工程的基礎上進行實操；

首先我們打開那個TEST文件，在HARDWARE文件夾中建立一個文件夾命名為LED。進入USER文件夾，打開 TEST.uvprojx（關注后綴名，工程名稱是自己命名的）的工程文件進入KEIL5;我們先編譯一遍（這里的圖忘了截，就放上一次的圖吧）

（圖一）

然后我們新建兩個文件，保存在剛剛新建的LED文件夾內，并分別命名為 LED.c以及LED.h，對應的是LED的函數和頭文件，并且分別添加到HARDWARE分組，以及頭文件中，操作跟新建工程時新建main函數文件和導入頭文件是一樣的，更加具體操作在新建工程篇已經講過了，就不復述了，完成后如圖

（圖十七）

然后我們打開LED.h編寫以下內容：

#ifndef __LED_H //頭文件定義
#define __LED_H
void LED_Init(void); //聲明LED初始化函數
#endif

（圖十八）

打開LED.c編寫LED初始化函數如下：

#include "LED.h"
#include "stm32f10x.h"
void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); //時鐘使能GPIOC
//初始化GPIO PC.13
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13; //PIN13引腳
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //速度50mhz
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct); //初始化GPIOC
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); //PC13設置為高電平
}

這里我們LED初始化函數中多了一個將PC13設為高電平的操作，是為了讓程序燒寫進去后，LED的第一狀態(tài)是滅的，以便后續(xù)的操作；以及導入了庫函數的頭文件和LED的頭文件

（圖十九）

接著我們編寫主函數，如下：

#include "stm32f10x.h"
#include "LED.h"
#include "delay.h"
int main(void)
{
delay_init(); //延時初始化
LED_Init(); //LED初始化
while(1)
{
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); // PC13設置為高電平（亮）
delay_ms(600); //延時600ms
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); // PC13設置為低電平（滅）
delay_ms(600); //延時600ms
}
}

（圖二十）

在主函數我們要引入3個頭文件，固件庫的頭文件以及自己編寫的LED.h和延時函數的頭文件，之后我們才能調用需要的函數。我們在初始化之后用一個死循環(huán)將GPIO的電平設置不斷的循環(huán)，通過延時函數將亮和滅之間有一個固定時間差，實現呼吸燈的效果。通過編譯之后，燒寫進stm32,就可以看如圖的呼吸燈的效果了。