如何利用STM32F103C8芯片实现流水灯的亮灭？

一、STM32F103C8T6简介

        STM32F103C8T6是一款由意法半导体公司（ST）推出的基于Cortex-M3内核的32位微控制器，硬件采用LQFP48封装，属于ST公司微控制器中的STM32系列。
二、初始化GPIO，点亮LED灯

        外设的功能都是完全不同的，但初始化都是大同小异的。
点灯是所有学单片机的人都应该学会的第一项技能，这样子才算入门。
        51单片机的点灯是，通过控制寄存器将片外引脚（我们称之为IO口）拉低拉高，输出高低电平，以控制LED亮灭。
其过程：单片机给指令->控制寄存器->给IO口电平->控制LED亮灭
         stm32的点灯则是，通过使能外设GPIO时钟，发出指令给外设GPIO，外设GPIO收到指令后，着手配置自己的寄存器，然后给IO口模式，让其实现各种功能。
其过程：CPU给指令->GPIO收到指令->配置内部寄存器->配置IO口模式（注意是模式）->控制LED亮灭。
三、以 STM32最小系统核心板(STM32F103C8T6)+面板板+3只红绿蓝LED 搭建电路，使用GPIOB、GPIOC、GPIOD这3个端口控制LED灯（最高时钟2Mhz），轮流闪烁，间隔时长1秒。

在正点原子openedv资料下载地址下载mini板的rct6资料，开发板的例程。
（一）建立工程模板

1.创建项目
2.选择芯片

3.添加项目所需要的分组以及文件

4.创建Groups名字，点击右边的Add Files…按钮添加相应的文件




5.配置Options for Target 'Target 1’
点击Target，可以看到STM芯片为STM32F103C8，修改晶振频率值为8
点击Output，其中select folder for objects是选择生成的hex存放的目录，这里选择存放在建立的OBJ文件夹中，Create HEX File用于生成可执行代码文件（可以用编程器写入单片机芯片的 HEX 格式文件，文件的扩展名为.HEX）
接着点击C/C++选项，将其中的Define设置为USE_STDPERIPH_DRIVER,STM32F10X_MD，然后点击右下方的添加按钮添加Include Paths的路径


（二）配置GPIO端口
   GPIO端口的初始化设置三步骤:


时钟配置
输入输出模式设置
最大速率设置
1.配置时钟使能


RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  //开启 GPIOB 端口时钟
2.初始化结构体


// @file    stm32f10x_gpio.h
typedef struct
{
  uint16_t GPIO_Pin;           /*!< 选择要配置的 GPIO 引脚 */

  GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;  /*!< 选择 GPIO 引脚的速率 */

  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;    /*!< 选择 GPIO 引脚的工作模式 */
}GPIO_InitTypeDef;
3.配置输入输出模式


    GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;
       
        GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;                          //输出模式为通用推挽输出
        GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4 ;                             //选定输出端口为GPIO_Pin_4
        GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;                                //输出速度为2M
       
        GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
（三）主要函数
1.led.h


#ifndef _LED_H
#define _LED_H

#include "stm32f10x.h"
void LED_R_TOGGLE(void);
void LED_G_TOGGLE(void);
void LED_Y_TOGGLE(void);
void LED_Init(void);
#endif
2.led.c


#include "led.h"
#include "delay.h"

void LED_Init(void)
{
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);  //打开外设GPIOB的时钟
       
        GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;
       
        GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;                          //输出模式为通用推挽输出
        GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4 ;             //选定端口为GPIO_Pin_4
        GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;                                //输出速度为2M
        GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
       
        GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;                          //输出模式为通用推挽输出
        GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10 ;             //选定端口为GPIO_Pin_1
        GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;                                //输出速度为2M
        GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);
       
        GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;                          //输出模式为通用推挽输出
        GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_14 ;             //选定端口为GPIO_Pin_14
        GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;                                //输出速度为2M
        GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct);
}

void LED_R_TOGGLE(void)
{
        GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
        delay_ms(500);
        GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);       
}
void LED_G_TOGGLE(void)
{
        GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10);
        delay_ms(500);
        GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10);
}
void LED_Y_TOGGLE(void)
{
        GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_14);       
        delay_ms(500);
        GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_14);
}


3.delay.h


#ifndef __DELAY_H
#define __DELAY_H                           
#include "sys.h"  
         
void delay_init(void);
void delay_ms(u16 nms);
void delay_us(u32 nus);

#endif
4.delay.c


#include "delay.h"
//          
//如果需要使用OS,则包括下面的头文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h"                                        //ucos 使用          
#endif

static u8  fac_us=0;                                                        //us延时倍乘数                          
static u16 fac_ms=0;                                                        //ms延时倍乘数,在ucos下,代表每个节拍的ms数
       
       
#if SYSTEM_SUPPORT_OS                                                        //如果SYSTEM_SUPPORT_OS定义了,说明要支持OS了(不限于UCOS).
#ifdef         OS_CRITICAL_METHOD                                                //OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明要支持UCOSII                               
#define delay_osrunning                OSRunning                        //OS是否运行标记,0,不运行;1,在运行
#define delay_ostickspersec        OS_TICKS_PER_SEC        //OS时钟节拍,即每秒调度次数
#define delay_osintnesting         OSIntNesting                //中断嵌套级别,即中断嵌套次数
#endif

//支持UCOSIII
#ifdef         CPU_CFG_CRITICAL_METHOD                                        //CPU_CFG_CRITICAL_METHOD定义了,说明要支持UCOSIII       
#define delay_osrunning                OSRunning                        //OS是否运行标记,0,不运行;1,在运行
#define delay_ostickspersec        OSCfg_TickRate_Hz        //OS时钟节拍,即每秒调度次数
#define delay_osintnesting         OSIntNestingCtr                //中断嵌套级别,即中断嵌套次数
#endif

//us级延时时,关闭任务调度(防止打断us级延迟)
void delay_osschedlock(void)
{
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD                                   //使用UCOSIII
        OS_ERR err;
        OSSchedLock(&err);                                                        //UCOSIII的方式,禁止调度，防止打断us延时
#else                                                                                        //否则UCOSII
        OSSchedLock();                                                                //UCOSII的方式,禁止调度，防止打断us延时
#endif
}

//us级延时时,恢复任务调度
void delay_osschedunlock(void)
{       
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD                                   //使用UCOSIII
        OS_ERR err;
        OSSchedUnlock(&err);                                                //UCOSIII的方式,恢复调度
#else                                                                                        //否则UCOSII
        OSSchedUnlock();                                                        //UCOSII的方式,恢复调度
#endif
}

//调用OS自带的延时函数延时
//ticks:延时的节拍数
void delay_ostimedly(u32 ticks)
{
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD
        OS_ERR err;
        OSTimeDly(ticks,OS_OPT_TIME_PERIODIC,&err);        //UCOSIII延时采用周期模式
#else
        OSTimeDly(ticks);                                                        //UCOSII延时
#endif
}

//systick中断服务函数,使用ucos时用到
void SysTick_Handler(void)
{       
        if(delay_osrunning==1)                                                //OS开始跑了,才执行正常的调度处理
        {
                OSIntEnter();                                                        //进入中断
                OSTimeTick();                                               //调用ucos的时钟服务程序               
                OSIntExit();                                                        //触发任务切换软中断
        }
}
#endif
                  
//初始化延迟函数
//当使用OS的时候,此函数会初始化OS的时钟节拍
//SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8
//SYSCLK:系统时钟
void delay_init()
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS                                                          //如果需要支持OS.
        u32 reload;
#endif
        SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);        //选择外部时钟  HCLK/8
        fac_us=SystemCoreClock/8000000;                                //为系统时钟的1/8  
#if SYSTEM_SUPPORT_OS                                                          //如果需要支持OS.
        reload=SystemCoreClock/8000000;                                //每秒钟的计数次数 单位为M  
        reload*=1000000/delay_ostickspersec;                //根据delay_ostickspersec设定溢出时间
                                                                                                //reload为24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,约合1.86s左右       
        fac_ms=1000/delay_ostickspersec;                        //代表OS可以延时的最少单位          

        SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;           //开启SYSTICK中断
        SysTick->LOAD=reload;                                                 //每1/delay_ostickspersec秒中断一次       
        SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;           //开启SYSTICK   

#else
        fac_ms=(u16)fac_us*1000;                                        //非OS下,代表每个ms需要的systick时钟数   
#endif
}                                                                    

#if SYSTEM_SUPPORT_OS                                                          //如果需要支持OS.
//延时nus
//nus为要延时的us数.                                                                                      
void delay_us(u32 nus)
{               
        u32 ticks;
        u32 told,tnow,tcnt=0;
        u32 reload=SysTick->LOAD;                                        //LOAD的值                     
        ticks=nus*fac_us;                                                         //需要的节拍数                           
        tcnt=0;
        delay_osschedlock();                                                //阻止OS调度，防止打断us延时
        told=SysTick->VAL;                                                //刚进入时的计数器值
        while(1)
        {
                tnow=SysTick->VAL;       
                if(tnow!=told)
                {            
                        if(tnow                         else tcnt+=reload-tnow+told;            
                        told=tnow;
                        if(tcnt>=ticks)break;                                //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
                }  
        };
        delay_osschedunlock();                                                //恢复OS调度                                                                            
}
//延时nms
//nms:要延时的ms数
void delay_ms(u16 nms)
{       
        if(delay_osrunning&&delay_osintnesting==0)        //如果OS已经在跑了,并且不是在中断里面(中断里面不能任务调度)            
        {                 
                if(nms>=fac_ms)                                                        //延时的时间大于OS的最少时间周期
                {
                           delay_ostimedly(nms/fac_ms);                //OS延时
                }
                nms%=fac_ms;                                                        //OS已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时   
        }
        delay_us((u32)(nms*1000));                                        //普通方式延时  
}
#else //不用OS时
//延时nus
//nus为要延时的us数.                                                                                      
void delay_us(u32 nus)
{               
        u32 temp;                     
        SysTick->LOAD=nus*fac_us;                                         //时间加载                           
        SysTick->VAL=0x00;                                                //清空计数器
        SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;        //开始倒数          
        do
        {
                temp=SysTick->CTRL;
        }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));                //等待时间到达   
        SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;        //关闭计数器
        SysTick->VAL =0X00;                                               //清空计数器         
}
//延时nms
//注意nms的范围
//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms
//对72M条件下,nms<=1864
void delay_ms(u16 nms)
{                                     
        u32 temp;                  
        SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;                                //时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
        SysTick->VAL =0x00;                                                        //清空计数器
        SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;        //开始倒数  
        do
        {
                temp=SysTick->CTRL;
        }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));                //等待时间到达   
        SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;        //关闭计数器
        SysTick->VAL =0X00;                                               //清空计数器                      
}
#endif
5.main.c


#include  "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
int main(void)
{                          
        LED_Init();       
        delay_init();                        //使用系统滴答定时器、延时初始化
       
        while(1)                                                //循环亮起
        {
                LED_R_TOGGLE();
                delay_ms(500);                                //红灯亮后延时1s
                LED_G_TOGGLE();
                delay_ms(500);                                //绿灯亮后延时1s
                LED_Y_TOGGLE();
                delay_ms(500);                                //黄灯亮后延时1s
        }
}


6.生成.HEX文件

（四）搭建电路

GND — GND
3v3 — 3v3
TXD — A10
RXD — A9


1.用串口下载程序
要使用串口得先在电脑中安装 USB 转串口驱动—CH340 版本
2.打开 mcuisp 软件，配置如下：
①搜索串口，设置波特率 115200（尽量不要设置的太高）
②选择要下载的HEX 文件
③校验、编程后执行
④DTR 低电平复位，RTS 高电平进入 bootloader
⑤开始编程，如果出现一直连接的情况，按一下开发板的复位键即可
3.成功