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STM32CubeMX学习笔记(2)——GPIO接口使用

STM32CubeMX学习笔记(2)——GPIO接口使用

作者: Leung_ManWah | 来源:发表于2021-01-11 11:34 被阅读0次

    一、新建工程

    1. 打开 STM32CubeMX 软件,点击“新建工程”

    2. 选择 MCU 和封装

    3. 配置时钟
    RCC 设置,选择 HSE(外部高速时钟) 为 Crystal/Ceramic Resonator(晶振/陶瓷谐振器)


    选择 Clock Configuration,配置系统时钟 SYSCLK 为 72MHz
    修改 HCLK 的值为 72 后,输入回车,软件会自动修改所有配置

    4. 配置调试模式
    非常重要的一步,否则会造成第一次烧录程序后续无法识别调试器
    SYS 设置,选择 Debug 为 Serial Wire

    二、GPIO输出

    2.1 参数配置

    System Core 中选择 GPIO 设置。


    在右边图中找到 LED 灯对应引脚,选择 GPIO_Output

    GPIO output level 中选择 Low 输出低电平点亮,可以添加自定义标签(这样生成代码也会根据标签设置引脚的宏定义)。

    2.2 生成代码

    输入项目名和项目路径



    选择应用的 IDE 开发环境 MDK-ARM V5



    点击 GENERATE CODE 生成代码

    2.3 HAL库与标准库代码比较

    STM32CubeMX 使用 HAL 库生成的代码:

    #define LED_G_Pin GPIO_PIN_0
    #define LED_G_GPIO_Port GPIOB
    #define LED_B_Pin GPIO_PIN_1
    #define LED_B_GPIO_Port GPIOB
    
    /**
      * @brief GPIO Initialization Function
      * @param None
      * @retval None
      */
    static void MX_GPIO_Init(void)
    {
        /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    
        /* GPIO Ports Clock Enable */  /*开启LED相关的GPIO外设时钟*/
        __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
        __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    
        /*Configure GPIO pin Output Level */ /* 关闭所有led灯    */
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_G_Pin|LED_B_Pin, GPIO_PIN_SET);
    
        /*Configure GPIO pins : LED_G_Pin LED_B_Pin */
        GPIO_InitStruct.Pin = LED_G_Pin|LED_B_Pin;
        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
        HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
    }
    
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_G_Pin|LED_B_Pin, GPIO_PIN_SET); // 输出高电平
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_G_Pin|LED_B_Pin, GPIO_PIN_RESET); // 输出低电平
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, LED_G_Pin);  // 反转
    

    使用 STM32 标准库的代码:

    // R-红色
    #define LED1_GPIO_PORT      GPIOA                       /* GPIO端口 */
    #define LED1_GPIO_CLK       RCC_APB2Periph_GPIOB        /* GPIO端口时钟 */
    #define LED1_GPIO_PIN       GPIO_Pin_8                  /* 连接到SCL时钟线的GPIO */
    
    // G-绿色
    #define LED2_GPIO_PORT      GPIOB                       /* GPIO端口 */
    #define LED2_GPIO_CLK       RCC_APB2Periph_GPIOB        /* GPIO端口时钟 */
    #define LED2_GPIO_PIN       GPIO_Pin_0                  /* 连接到SCL时钟线的GPIO */
    
    /**
      * @brief  初始化控制LED的IO
      * @param  无
      * @retval 无
      */
    void LED_GPIO_Config(void)
    {       
        /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
        /*开启LED相关的GPIO外设时钟*/
        RCC_APB2PeriphClockCmd( LED1_GPIO_CLK | LED2_GPIO_CLK, ENABLE);
            
        /*选择要控制的GPIO引脚*/
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1_GPIO_PIN;    
        /*设置引脚模式为通用推挽输出*/
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   
        /*设置引脚速率为50MHz */   
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
        /*调用库函数,初始化GPIO*/
        GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); 
            
        /*选择要控制的GPIO引脚*/
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED2_GPIO_PIN;
        /*调用库函数,初始化GPIO*/
        GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
        /* 关闭所有led灯 */
        GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN);
        GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN);     
    }
    
    GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN); // 输出高电平
    GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN); // 输出低电平
    

    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); 对应 RCC_APB2PeriphClockCmd( LED1_GPIO_CLK | LED2_GPIO_CLK, ENABLE);
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); 对应 GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_G_Pin|LED_B_Pin, GPIO_PIN_SET); 对应 GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN);GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN);

    三、GPIO输入

    3.1 参数配置

    System Core 中选择 GPIO 设置。


    在右边图中找到按键对应引脚,选择 GPIO_Input

    3.2 生成代码

    输入项目名和项目路径


    选择应用的 IDE 开发环境 MDK-ARM V5

    每个外设生成独立的 ’.c/.h’ 文件
    不勾:所有初始化代码都生成在 main.c
    勾选:初始化代码生成在对应的外设文件。 如 GPIO 初始化代码生成在 gpio.c 中。

    点击 GENERATE CODE 生成代码

    3.3 HAL库与标准库代码比较

    STM32CubeMX 使用 HAL 库生成的代码:

    #define KEY2_Pin GPIO_PIN_13
    #define KEY2_GPIO_Port GPIOC
    #define KEY1_Pin GPIO_PIN_0
    #define KEY1_GPIO_Port GPIOA
    
    /**
      * @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_GPIOC_CLK_ENABLE();
        __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    
        /*Configure GPIO pin : KEY2_Pin */
        GPIO_InitStruct.Pin = KEY2_Pin;
        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
        HAL_GPIO_Init(KEY2_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
    
        /*Configure GPIO pin : KEY1_Pin */
        GPIO_InitStruct.Pin = KEY1_Pin;
        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
        HAL_GPIO_Init(KEY1_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
    }
    
    HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin); // 读取按键状态
    

    使用 STM32 标准库的代码:

    #define    KEY1_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOA
    #define    KEY1_GPIO_PORT    GPIOA             
    #define    KEY1_GPIO_PIN     GPIO_Pin_0
    
    #define    KEY2_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOC
    #define    KEY2_GPIO_PORT    GPIOC         
    #define    KEY2_GPIO_PIN     GPIO_Pin_13
    
    /**
      * @brief  配置按键用到的I/O口
      * @param  无
      * @retval 无
      */
    void Key_GPIO_Config(void)
    {
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        
        /*开启按键端口的时钟*/
        RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY1_GPIO_CLK|KEY2_GPIO_CLK,ENABLE);
        
        //选择按键的引脚
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1_GPIO_PIN; 
        // 设置按键的引脚为浮空输入
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 
        //使用结构体初始化按键
        GPIO_Init(KEY1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
        
        //选择按键的引脚
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY2_GPIO_PIN; 
        //设置按键的引脚为浮空输入
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 
        //使用结构体初始化按键
        GPIO_Init(KEY2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); 
    }
    
    GPIO_ReadInputDataBit(KEY1_GPIO_PORT, KEY1_GPIO_PIN);
    

    __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); 对应 RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY1_GPIO_CLK|KEY2_GPIO_CLK,ENABLE);
    HAL_GPIO_Init(KEY1_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct); 对应 GPIO_Init(KEY1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
    HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin); 对应 GPIO_ReadInputDataBit(KEY1_GPIO_PORT, KEY1_GPIO_PIN);

    四、注意事项

    用户代码要加在 USER CODE BEGIN NUSER CODE END N 之间,否则下次使用 STM32CubeMX 重新生成代码后,会被删除。


    • 由 Leung 写于 2021 年 1 月 11 日

    • 参考:STM32CubeMX系列教程1:GPIO

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