STM32CubeMX学习笔记（2）——GPIO接口使用

阅读量：321 次

发布时间：2019-03-03

本文共 7471 字，大约阅读时间需要 24 分钟。

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

在 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。

在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

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

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);

2.4 使用例子

LED 灯闪烁

/**  * @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)  {     	GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN); // 输出高电平  	HAL_Delay(1000);							// 1秒	GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN); // 输出低电平    /* USER CODE END WHILE */    /* USER CODE BEGIN 3 */  }  /* USER CODE END 3 */}

三、GPIO输入

3.1 参数配置

在 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

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);

3.4 使用例子

读取引脚电平

/**  * @brief  The application entry point.  * @retval int  */int main(void){     /* USER CODE BEGIN 1 */  uint8_t status = 0;  /* 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)  {     	// 可以加打印看'status'数值判断高低电平  	status = HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin); // 读取按键状态  	HAL_Delay(1000);							// 1秒    /* USER CODE END WHILE */    /* USER CODE BEGIN 3 */  }  /* USER CODE END 3 */}