3.1.1 STM32 IO口簡(jiǎn)介

3.1.2硬件設(shè)計(jì)

3.1.3軟件設(shè)計(jì)

3.1.4仿真與下載

3.1.1STM32 IO簡(jiǎn)介

作為所有開(kāi)發(fā)板的經(jīng)典入門實(shí)驗(yàn)，莫過(guò)于跑馬燈了。ALIENTEKMiniSTM32開(kāi)發(fā)板板載了2個(gè)LED，DS0和DS1，本實(shí)驗(yàn)將通過(guò)教你如何控制這兩個(gè)燈實(shí)現(xiàn)交替閃爍的類跑馬燈效果。

該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵在于如何控制STM32的IO口輸出。了解了STM32的IO口如何輸出的，就可以實(shí)現(xiàn)跑馬燈了。通過(guò)這一節(jié)的學(xué)習(xí)，你將初步掌握STM32基本IO口的使用，而這是邁向STM32的第一步。

STM32的IO口可以由軟件配置成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(kāi)漏輸出

6、推挽輸出

7、推挽式復(fù)用功能

8、開(kāi)漏復(fù)用功能

每個(gè)IO口可以自由編程，單IO口寄存器必須要按32位字被訪問(wèn)。STM32的很多IO口都是5V兼容的，這些IO口在與5V電平的外設(shè)連接的時(shí)候很有優(yōu)勢(shì)，具體哪些IO口是5V兼容的，可以從該芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)管腳描述章節(jié)查到（I/OLevel標(biāo)FT的就是5V電平兼容的）。

STM32的每個(gè)IO端口都有7個(gè)寄存器來(lái)控制。他們分別是：配置模式的2個(gè)32位的端口配置寄存器CRL和CRH；2個(gè)32位的數(shù)據(jù)寄存器IDR和ODR；1個(gè)32位的置位/復(fù)位寄存器BSRR；一個(gè)16位的復(fù)位寄存器BRR；1個(gè)32位的鎖存寄存器LCKR；這里我們僅介紹常用的幾個(gè)寄存器，我們常用的IO端口寄存器只有4個(gè)：CRL、CRH、IDR、ODR。

CRL和CRH控制著每個(gè)IO口的模式及輸出速率。

STM32的IO口位配置表如表3.1.1.1所示：

表3.1.1.1STM32的IO口位配置表

STM32輸出模式配置如表3.1.1.2所示：

表3.1.1.2STM32輸出模式配置表

接下來(lái)我們看看端口低配置寄存器CRL的描述，如下圖所示：

圖3.1.1.1端口低配置寄存器CRL各位描述

該寄存器的復(fù)位值為0X4444 4444，從上圖可以看到，復(fù)位值其實(shí)就是配置端口為浮空輸入模式。從上圖還可以得出：STM32的CRL控制著每個(gè)IO端口（A~G）的低8位的模式。每個(gè)IO端口的位占用CRL的4個(gè)位，高兩位為CNF，低兩位為MODE。這里我們可以記住幾個(gè)常用的配置，比如0X4表示模擬輸入模式（ADC用）、0X3表示推挽輸出模式（做輸出口用，50M速率）、0X8表示上/下拉輸入模式（做輸入口用）、0XB表示復(fù)用輸出（使用IO口的第二功能，50M速率）。

CRH的作用和CRL完全一樣，只是CRL控制的是低8位輸出口，而CRH控制的是高8位輸出口。這里我們對(duì)CRH就不做詳細(xì)介紹了。

給個(gè)實(shí)例，比如我們要設(shè)置PORTC的11位為上拉輸入，12位為推挽輸出。代碼如下：

GPIOC->CRH&=0XFFF00FFF;//清掉這2個(gè)位原來(lái)的設(shè)置，同時(shí)也不影響其他位的設(shè)置

GPIOC->CRH|=0X00038000;//PC11輸入，PC12輸出

GPIOC->ODR=1<<11;//PC11上拉

通過(guò)這3句話的配置，我們就設(shè)置了PC11為上拉輸入，PC12為推挽輸出。

IDR是一個(gè)端口輸入數(shù)據(jù)寄存器，只用了低16位。該寄存器為只讀寄存器，并且只能以16位的形式讀出。該寄存器各位的描述如下圖所示：

圖3.1.1.2端口輸入數(shù)據(jù)寄存器IDR各位描述

要想知道某個(gè)IO口的狀態(tài)，你只要讀這個(gè)寄存器，再看某個(gè)位的狀態(tài)就可以了。使用起來(lái)是比較簡(jiǎn)單的。

ODR是一個(gè)端口輸出數(shù)據(jù)寄存器，也只用了低16位。該寄存器雖然為可讀寫(xiě)，但是從該寄存器讀出來(lái)的數(shù)據(jù)都是0。只有寫(xiě)是有效的。其作用就是控制端口的輸出。該寄存器的各位描述如下圖所示：

圖3.1.1.3端口輸出數(shù)據(jù)寄存器ODR各位描述

了解了這幾個(gè)寄存器，我們就可以開(kāi)始跑馬燈實(shí)驗(yàn)的真正設(shè)計(jì)了。關(guān)于IO口更詳細(xì)的介紹，請(qǐng)參考《STM32參考手冊(cè)》第69頁(yè)7.1節(jié)。

在此，我們可以總結(jié)一下，對(duì)于學(xué)過(guò)AVR的人來(lái)說(shuō)，我們都知道AVR的IO口由3個(gè)寄存器控制：DDR、PORT、PIN。這里我們可以拿STM32的IO控制寄存器和AVR的來(lái)個(gè)類比：

1，STM32的CRL和CRH就相當(dāng)于AVR的DDR寄存器，用來(lái)控制IO口的方向，只不過(guò)STM32的CRL和CRH功能更強(qiáng)大一點(diǎn)罷了。

2，STM32的ODR就相當(dāng)于AVR的PORT，都是用來(lái)控制IO口的輸出電平或者上下拉電阻的。

3，STM32的IDR就相當(dāng)于AVR的PIN，都是用來(lái)存儲(chǔ)IO口當(dāng)前的輸入狀態(tài)（高低電平）的。

除此之外，STM32還有BSRR、BRR、LCKR等幾個(gè)寄存器用于控制IO口，這點(diǎn)是AVR所沒(méi)有的。

3.1.2硬件設(shè)計(jì)

該實(shí)驗(yàn)的硬件電路在ALIENTEM Mini STM32開(kāi)發(fā)板上已經(jīng)連接好了。DS0接PA8，DS1接PD2。所以在硬件上不需要?jiǎng)尤魏螙|西。其連接原理圖如下：

圖3.1.2.1LED與STM32連接原理圖

3.1.3軟件設(shè)計(jì)

首先，找到之前新建的TEST工程，在該文件夾下面新建一個(gè)HARDWARE的文件夾，用來(lái)存儲(chǔ)以后與硬件相關(guān)的代碼。然后在HARDWARE文件夾下新建一個(gè)LED文件夾，用來(lái)存放與LED相關(guān)的代碼。