STM32 Nucleo初级例程1：软件延时方式点亮LED灯

fengye5340

有了一个工程模板以后，就可以在上面进行程序开发了。在拿到不同的板卡时，大家第一时间总会想到将板卡上的LED灯点亮，让它闪烁起来，这样一方面验证下载程序是否可行，另一方面，通过简单的IO输出电平操作，踏上程序开发之旅！这一篇文章主要是讲一下利用软件延时的方式来点亮STM32-NUCLEO-072RB开发平台上的用户LED灯。在讲解具体代码实现之前，先简单介绍一下STM32的GPIO库函数及基本内容。
一、 STM32的IO配置方式
在开始编程之前，要明确一下，学习STM32要学会利用库函数的方式编程。因为32位MCU不像8位16位机的寄存器那样数量少，而是非常庞大，采用寄存器方式导致程序可读性不好，移植性不好，开发效率极低，不建议采用。采用STM32库函数编程，要知道stm32f0xx_gpio.h文件定义的GPIO_InitTypeDef结构体，它定义IO配置部分：引脚名、引脚属性（输出类型/上下拉/速度）  

使用时，先定义一个GPIO_InitTypeDef结构体变量通过GPIO_InitTypeDef结构体变量实现对IO引脚名和引脚属性的值设定通过库函数 GPIO_Init()将GPIO_InitTypeDef结构体变量的值统一赋值到 MCU内部的GPIO寄存器中去！利用ST官方提供的库函数，省却了对MCU各个寄存器配置的麻烦，方便短时间内实现对STM32上手编程。下面看一下GPIO_InitTypeDef结构体个成员的宏定义和结构体定义
引脚名称定义：每组IO有16个引脚(GPIOX.0-GPIOX.15)

STM32的IO具有多种配置方式，不像以前51单片机那种双向或者单向配置，如果有MSP430的学习经验，理解STM32的IO配置更加容易。GPIO定义：GPIOMode_TypeDef

STM32的IO配置方式：输入模式，输出模式，复用模式，模拟通道模式。
出模式定义GPIOOType_TypeDef ：


IO输出模式: 开漏输出和推挽输出两种模式 。开漏输出：用于IO实现信号1和信号0的逻辑输出，无带负载能力。推挽输出：IO最常用的功能，具有带负载能力，单个IO输出电流最大25mA,MCU总IO电流最大80mA！ 驱动大功率负载，要增加外部驱动器和缓冲器才行。
IO输出的速度定义：GPIOSpeed_TypeDef;

这些参数表明的GPIO的IO电路反应时间，并不是IO电平的翻转频率。一般对高速控制而言，采用最高的IO反应速度。
上下拉电阻设置定义：GPIOOPuPd_TypeDef ：

在配置IO时，设置输入和输出模式时，也能选择上拉，下拉，无上拉功能
有了这些定义，就可以实现基本的库函数了，它是对MCU内部GPIO模块寄存器内容配置的封装。下面这些是实现GPIO电平输出必须的，
IO某个引脚输出高电平
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
IO某个引脚输出低电平
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
对一组IO(16个)进行赋值操作
void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);
有了这些库函数就可以实现LED点灯了。下面再看一下STM32-NUCLEO-072RB开发板上LED灯的硬件电路。在点亮LED灯时，要知道是那个引脚输出高低电平才行。

可以看到是PA5端口连接到LED上，通过一个限流电阻，只要让PA5输出高低电平就可以点亮LED灯了。这里要把PA5引脚配置为输出模式，推挽模式。具体代码配置过程，看一下在KEIL-MDK中的代码实现：
二、Keil-mdk工程软件代码实现
1、Keil-mdk工程模板中加入led.c文件，在includes.h文件中加入led.h头文件 ，截图

2、led.h头文件里面增加对PA5端口的宏定义 ，这样做是为了以后移植程序到其他STM32的MCU时配置方便

3、PA5端口初始化LED_Init()函数代码的实现

为了降低功耗，STM32的MCU上电初始化后，所有引脚默认都是输入模式，高阻状态，并且GPIO的时钟都处于关闭状态。在我们使用到具体的IO时，需要将其对应的IO时钟打开，否则IO不能工作。在代码中，先定义一个结构体变量，然后打开GPIOA的时钟，将第5引脚配置为推挽输出，上拉模式，速度50MHZ，初始化IO后，先输出低电平，关闭LED。
4、软件延时代码的实现

这几个延时函数比较简单，最关键的是内部的参数设置，这个参数一方面可以利用示波器测量输出高低电平时间来确定，也可以参考官网的参数设定，能基本实现ns级，us级和ms级的延时了。
5、LED点亮和闪烁
有了延时，再让PA5输出高低电平就可以实现LED灯闪烁了。

这个内容比较简单，在main.c里面实现上述代码即可。
代码地址链接
https://www.eeboard.com/bbs/thread-39696-1-1.html
摩尔吧视频地址链接
https://www.moore8.com/courses/306