Alientek SMT32开发板 跑马灯实验
3.1.1 STM32 IO口简介
3.1.2硬件设计
3.1.3软件设计
3.1.4仿真与下载
3.1.1STM32 IO简介
作为所有开发板的经典入门实验,莫过于跑马灯了。ALIENTEKMiniSTM32开发板板载了2个LED,DS0和DS1,本实验将通过教你如何控制这两个灯实现交替闪烁的类跑马灯效果。
该实验的关键在于如何控制STM32的IO口输出。了解了STM32的IO口如何输出的,就可以实现跑马灯了。通过这一节的学习,你将初步掌握STM32基本IO口的使用,而这是迈向STM32的第一步。
STM32的IO口可以由软件配置成8种模式:
1、输入浮空
2、输入上拉
3、输入下拉
4、模拟输入
5、开漏输出
6、推挽输出
7、推挽式复用功能
8、开漏复用功能
每个IO口可以自由编程,单IO口寄存器必须要按32位字被访问。STM32的很多IO口都是5V兼容的,这些IO口在与5V电平的外设连接的时候很有优势,具体哪些IO口是5V兼容的,可以从该芯片的数据手册管脚描述章节查到(I/OLevel标FT的就是5V电平兼容的)。
STM32的每个IO端口都有7个寄存器来控制。他们分别是:配置模式的2个32位的端口配置寄存器CRL和CRH;2个32位的数据寄存器IDR和ODR;1个32位的置位/复位寄存器BSRR;一个16位的复位寄存器BRR;1个32位的锁存寄存器LCKR;这里我们仅介绍常用的几个寄存器,我们常用的IO端口寄存器只有4个:CRL、CRH、IDR、ODR。
CRL和CRH控制着每个IO口的模式及输出速率。
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输出模式配置如表3.1.1.2所示:
表3.1.1.2STM32输出模式配置表
接下来我们看看端口低配置寄存器CRL的描述,如下图所示:
图3.1.1.1端口低配置寄存器CRL各位描述
该寄存器的复位值为0X4444 4444,从上图可以看到,复位值其实就是配置端口为浮空输入模式。从上图还可以得出:STM32的CRL控制着每个IO端口(A~G)的低8位的模式。每个IO端口的位占用CRL的4个位,高两位为CNF,低两位为MODE。这里我们可以记住几个常用的配置,比如0X4表示模拟输入模式(ADC用)、0X3表示推挽输出模式(做输出口用,50M速率)、0X8表示上/下拉输入模式(做输入口用)、0XB表示复用输出(使用IO口的第二功能,50M速率)。
CRH的作用和CRL完全一样,只是CRL控制的是低8位输出口,而CRH控制的是高8位输出口。这里我们对CRH就不做详细介绍了。
给个实例,比如我们要设置PORTC的11位为上拉输入,12位为推挽输出。代码如下:
GPIOC->CRH&=0XFFF00FFF;//清掉这2个位原来的设置,同时也不影响其他位的设置
GPIOC->CRH|=0X00038000;//PC11输入,PC12输出
GPIOC->ODR=1<11;//PC11上拉
通过这3句话的配置,我们就设置了PC11为上拉输入,PC12为推挽输出。
IDR是一个端口输入数据寄存器,只用了低16位。该寄存器为只读寄存器,并且只能以16位的形式读出。该寄存器各位的描述如下图所示:
图3.1.1.2端口输入数据寄存器IDR各位描述
要想知道某个IO口的状态,你只要读这个寄存器,再看某个位的状态就可以了。使用起来是比较简单的。
ODR是一个端口输出数据寄存器,也只用了低16位。该寄存器虽然为可读写,但是从该寄存器读出来的数据都是0。只有写是有效的。其作用就是控制端口的输出。该寄存器的各位描述如下图所示:
图3.1.1.3端口输出数据寄存器ODR各位描述
了解了这几个寄存器,我们就可以开始跑马灯实验的真正设计了。关于IO口更详细的介绍,请参考《STM32参考手册》第69页7.1节。
在此,我们可以总结一下,对于学过AVR的人来说,我们都知道AVR的IO口由3个寄存器控制:DDR、PORT、PIN。这里我们可以拿STM32的IO控制寄存器和AVR的来个类比:
1,STM32的CRL和CRH就相当于AVR的DDR寄存器,用来控制IO口的方向,只不过STM32的CRL和CRH功能更强大一点罢了。
2,STM32的ODR就相当于AVR的PORT,都是用来控制IO口的输出电平或者上下拉电阻的。
3,STM32的IDR就相当于AVR的PIN,都是用来存储IO口当前的输入状态(高低电平)的。
除此之外,STM32还有BSRR、BRR、LCKR等几个寄存器用于控制IO口,这点是AVR所没有的。
3.1.2硬件设计
该实验的硬件电路在ALIENTEM Mini STM32开发板上已经连接好了。DS0接PA8,DS1接PD2。所以在硬件上不需要动任何东西。其连接原理图如下:
图3.1.2.1LED与STM32连接原理图
3.1.3软件设计
首先,找到之前新建的TEST工程,在该文件夹下面新建一个HARDWARE的文件夹,用来存储以后与硬件相关的代码。然后在HARDWARE文件夹下新建一个LED文件夹,用来存放与LED相关的代码。
然后我们打开USER文件夹下的TEST.Uv2工程,按按钮新建一个文件,然后保存在HARDWARE->然后我们打开USER文件夹下
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