如何利用STM32F103寄存器方式点亮LED流水灯？

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2022-2-8 07:51:17　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 12 个回答。邀请回答 h1654155275.6473 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报 h1654155275.5753 相关推荐 • 如何利用STM32F103寄存器方式点亮LED流水灯？ 1052 • 怎样通过STM32F103寄存器去点亮LED流水灯呢 864 • 如何使用STM32F103系列芯片以寄存器的方式点亮LED流水灯 1653 • 如何利用STM32F103ji寄存器的方式点亮流水灯？ 696 • 如何利用STM32F103去点亮一种流水灯呢 897 • 如何用STM32F103C8T6寄存器点亮LED流水灯？ 1246 • 如何去实现一种STM32F103点亮LED流水灯的设计 1267 • 基于寄存器与基于固件库的stm32 LED流水灯编程方式有何差异 1666 • 怎样去点亮基于GPIO寄存器的LED流水灯呢 831 • 怎样在STM32F103开发板上去点亮第一个流水灯呢 930 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 前言：以本文章主要讲解以正点原子STM32mini板(STM32F103RC)+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，轮流闪烁。与STM32F103系列芯片的地址映射和寄存器映射原理等注：本篇博客是基于正点原子STM32mini开发板(STM32F103RC)所作，不同的32板子可能会有所不同，注意区分。一、stm32芯片寄存器与GPIO端口简介寄存器是 CPU 内部的构造，它主要用于信息的存储。 1.地址映射和寄存器映射原理存储器本身不具有地址信息，它的地址是由芯片厂商或用户分配，给存储器分配地址的过程就称为存储器映射。寄存器映射：每个寄存器都是32bit，占用4个Byte即4个存储单元。可以把寄存器看作一个特殊的单元，一个这样的单元占32bit，只要找到这个单元的起始地址就可以对其进行操作。其映射地址 = 外设总基地址（块基地址）+ 总线相对于外设总基地址的偏移 + 具体外设基地址相对于总线基地址的偏移 + 寄存器相对于具体外设基地址的偏移。 2.GPIO简介与工作模式 GPIO 是通用输入输出端口的简称，简单来说就是 STM32 可控制的引脚，STM32 芯片的 GPIO 引脚与外部设备连接起来，从而实现与外部通讯、控制以及数据采集的功能。STM32 芯片的 GPIO 被分成很多组，每组有 16 个引脚。 GPIO的工作模式主要有八种：4种输入方式，4种输出方式。分别为输入浮空，输入上拉，输入下拉，模拟输入；输出方式为开漏输出，开漏复用输出，推挽输出，推挽复用输出。（1）GPIO_Mode_AIN 模拟输入（应用ADC模拟输入，或者低功耗下省电）（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入（浮空就是浮在半空，可以被其他物体拉上或者拉下，可以用于按键输入）（3）GPIO_Mode_IPD 下拉输入（IO内部下拉电阻输入）（4）GPIO_Mode_IPU 上拉输入（IO内部上拉电阻输入）（5）GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出（开漏输出:输出端相当于三极管的集电极. 要得到高电平状态需要上拉电阻才行）（6）GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出（推挽就是有推有拉电平都是确定的，不需要上拉和下拉，IO输出0-接GND， IO输出1 -接VCC，读输入值是未知的）（7）GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出（片内外设功能（I2C的SCL,SDA））（8）GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出（片内外设功能（TX1,MOSI,MISO.SCK.SS）） 3.输入输出简介输入：进行数据的采集，外部电路通过IO口输入模拟量，然后通过“TTL肖特基触发器”（肖特基触发器是将相对缓慢变化的模拟信号变成矩形信号，便于后面读取），进入输入数据寄存器，最后就能给CPU读取数据。输出： GPIO的输出与51的 IO口是差不多的概念，都是输出高、低电平来控制外部电路：处理过程：CPU下达输出高或低电平指令，指令配置“位设置/清除寄存器（GPIOx_BSRR）”（设置就是“1”高电平，清除就是“0”低电平），再由位寄存器配置输出数据寄存器（GPIOx_ODR），经过一个选择器（选择是一般输出还是复用功能输出），然后进行输出控制，控制是什么模式：推挽、开漏或者关闭，然后输出高或低电平到IO口。下面是正点原子手册上的一些介绍： 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 口位配置表如表接下来我们看看端口低配置寄存器 CRL 的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控制着每组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0X0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PORTA的８位为上拉输入,13位为复用输出。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PA8为上拉输入，PA13复用输出。 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图所示：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。该寄存器为可读写，从该寄存器读出来的数据可以用于判断当前IO口的输出状态。而向该寄存器写数据，则可以控制某个IO口的输出电平。该寄存器的各位描述如图所示：具体更多可以去翻阅正点原子stm32库函数不完全手册。 4.GPIO初始化步骤第一步：使能GPIOx口的时钟第二步：指明GPIOx口的哪一位，这一位的速度大小以及模式第三步：调用GPIOx初始化函数进行初始化第四步：调用GPIO-SetBits函数，进行相应位的置位 5.实例 1.对于单个GPIO口的初始化如下 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 第一步：使能GPIOA的时钟： RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); 第二步：设置GPIOA参数：输出OR输入，工作模式，端口翻转速率 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0\|GPIO_Pin_6\| GPIO_Pin_7\| GPIO_Pin_8; //设定要操作的管脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置为推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // IO口速度为50MHz 第三步：调用GPIOA口初始化函数，进行初始化。 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOA 第四步：调用GPIO-SetBits函数，进行相应为的置位。 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); //输出高 2.对于多个GPIO口的初始化如下 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 第一步：使能GPIOA，GPIOE的时钟： RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE); 第二步：设置GPIOA,GPIOE参数：输出OR输入，工作模式，端口翻转速率第三步：调用GPIOA口初始化函数，进行初始化。第四步：调用GPIO-SetBits函数，进行相应为的置位。 ▶把第二、三、四步合并分别设置GPIOA和GPIOE 先设置GPIOA GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; // 第四个口，PA4 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置为推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // IO口速度为50MHz GPIO_Init(GPIOA,&GPIO-InitST); //根据设定参数初始化GPIOA GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4); //输出高再设置GPIOE GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; // 第三个口，PE3 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置为推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // IO口速度为50MHz GPIO_Init(GPIOE,&GPIO-InitST); //根据设定参数初始化GPIOE GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3); //输出高二、软件设计 1.实验原理 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 2.代码编写 1.配置寄存器 led.h #ifndef __LED_H #define __LED_H #include "sys.h" //LED端口定义 #define LED0 BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,6) // PB6输出 #define LED1 BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,6) // PC6输出 #define LED2 BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,2) // PD2输出 void LED_Init(void); //初始化 #endif led.c #include "sys.h" #include "led.h" //初始化PB6、PC6和PD2为输出口，并使能这3个口的时钟 //LEDIO初始化 void LED_Init(void) { RCC->APB2ENR\|=1<<3; //使能PORTB时钟 RCC->APB2ENR\|=1<<4; //使能PORTC时钟 RCC->APB2ENR\|=1<<5; //使能PORTD时钟 GPIOB->CRL&=0XF0FFFFFF; //PB6清零 GPIOB->CRL\|=0X03000000; //PB6推挽输出 GPIOB->ODR\|=1<<6; //PB6输出高 GPIOC->CRL&=0XF0FFFFFF; //PC6清零 GPIOC->CRL\|=0X03000000; //PC6推挽输出 GPIOC->ODR\|=1<<6; //PC6输出高 GPIOD->CRL&=0XFFFFF0FF; //PD2清零 GPIOD->CRL\|=0X00000300;//PD2推挽输出 GPIOD->ODR\|=1<<2; //PD2输出高 } 2.主函数编写对于主函数的编写，我们首先需要编写一个简单的延时函数delay，控制LED轮流电亮。在主函数中，我们用一个while死循环保证三个LED灯可以一直轮流交替亮。对于如何控制LED灯的亮灭，我们用到的是BIT_ADDR(GPIOX_ODR_Addr,n)函数来控制输出口的电平，从而达到控制LED的亮灭的功能。 test.c #include "sys.h" #include "led.h" void delay(unsigned int i) //简单延时函数 { unsigned char j; unsigned char k; for(;i>0;i--) for(j=500; j>0; j--) for(k =200; k>0; k--); } int main(void) { LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口 while(1) { LED0=0; //灯亮 LED1=1; //灯灭 LED2=1; delay(20); //延时 LED0=1; LED1=0; LED2=1; delay(20); LED0=1; LED1=1; LED2=0; delay(20); } } 3.程序的烧录用对应的线接stm32板子的u***232接口使之与pc连接。这里我用的是FlyMcu。点击搜索串口，我的串口是COM5 串口波特率则可以通过bps那里设置对于STM32F103，可以设置为最高：460800，而如果是 F4，则建议最高设置为：76800 即可。 DTR的低电平复位，RTS高电平进BootLoader 效验与编译后执行勾选，点击开始编程输出正常时烧录完成三、硬件部分 1.材料与GPIO口的选择材料：正点原子stm32mini开发板+杜邦线+红、黄、绿led灯+面包板 GPIO口选择GPIOB、GPIOC、GPIOD这3个端口控制LED灯具体为PB6、PC6、PD2（可以自行选择，只需要稍微修改代码即可） 2.连线按着stm32手册连线即可 LED灯的短脚连接IO口，长脚连接3.3V(注：尽量不要连接5V的端口，5V的端口没有电阻保护，容易烧坏LED灯） 3.结果展示四、汇编语言实现流水灯四、汇编语言实现流水灯 1.代码部分 RCC_APB2ENR EQU 0x40021018 GPIOA_CRH EQU 0x40010804 GPIOA_ODR EQU 0x4001080C GPIOB_CRL EQU 0x40010C00 ;寄存器映射 GPIOB_ODR EQU 0x40010C0C GPIOC_CRH EQU 0x40011004 GPIOC_ODR EQU 0x4001100C Stack_Size EQU 0x00000400 AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;NOINIT： = NO Init，不初始化。READWRITE : 可读，可写。ALIGN =3 : 2^3 对齐，即8字节对齐。 Stack_Mem SPACE Stack_Size __initial_sp AREA RESET, DATA, READONLY __Vectors DCD __initial_sp DCD Reset_Handler AREA \|.text\|, CODE, READONLY THUMB REQUIRE8 PRESERVE8 ENTRY Reset_Handler MainLoop BL LED2_Init BL LED2_ON BL Delay ;LED2灯闪烁 BL LED2_OFF BL Delay BL LED1_Init BL LED1_ON BL Delay ;LED1灯闪烁 BL LED1_OFF BL Delay BL LED3_Init BL LED3_ON BL Delay ;LED3灯闪烁 BL LED3_OFF BL Delay B MainLoop LED1_Init PUSH {R0,R1, LR} ;R0,R1,LR中的值放入堆栈 LDR R0,=RCC_APB2ENR ;LDR是把地址装载到寄存器中(比如R0)。 ORR R0,R0,#0x08 ;开启端口GPIOB的时钟,ORR 按位或操作,01000将R0的第二位置1，其他位不变 LDR R1,=RCC_APB2ENR STR R0,[R1] ;STR是把值存储到寄存器所指的地址中，将r0里存储的值给rcc寄存器 ;上面一部分汇编代码是控制时钟的 LDR R0,=GPIOB_CRL ORR R0,R0,#0X00000020 ;GPIOB_Pin_1配置为通用推挽输出;开启的是pb1，所以是2，为0010，是推挽输出模式，最大速度为2mhz LDR R1,=GPIOB_CRL STR R0,[R1] LDR R0,=GPIOB_ODR BIC R0,R0,#0X00000002 ;BIC 先把立即数取反，再按位与 LDR R1,=GPIOB_ODR ;GPIOB_Pin_1输出为0;由r1控制ord寄存器 STR R0,[R1] ;将ord寄存器的值变为r0的值 POP {R0,R1,PC} ;将栈中之前存的R0，R1，LR的值返还给R0，R1，PC LED1_OFF PUSH {R0,R1, LR} LDR R0,=GPIOB_ODR BIC R0,R0,#0X00000002 ;因为是PB1所以对应二进制0010;GPIOB_Pin_1输出为0，LED1熄灭 LDR R1,=GPIOB_ODR STR R0,[R1] POP {R0,R1,PC} LED1_ON PUSH {R0,R1, LR} LDR R0,=GPIOB_ODR ORR R0,R0,#0X00000002 ;GPIOB_Pin_1输出为1，LED1亮 LDR R1,=GPIOB_ODR STR R0,[R1] POP {R0,R1,PC} LED2_Init PUSH {R0,R1, LR};R0,R1,LR中的值放入堆栈 LDR R0,=RCC_APB2ENR ORR R0,R0,#0x04 ;打开GPIOA的时钟 LDR R1,=RCC_APB2ENR STR R0,[R1] LDR R0,=GPIOA_CRH ORR R0,R0,#0X00020000 ;GPIOA_Pin_12配置为通用推挽输出 LDR R1,=GPIOA_CRH STR R0,[R1] LDR R0,=GPIOA_ODR BIC R0,R0,#0X00001000 LDR R1,=GPIOA_ODR ;GPIOA_Pin_12输出为0 STR R0,[R1] POP {R0,R1,PC} LED2_OFF PUSH {R0,R1, LR} LDR R0,=GPIOA_ODR BIC R0,R0,#0X00001000 ;GPIOA_Pin_12输出为0，LED2熄灭 LDR R1,=GPIOA_ODR STR R0,[R1] POP {R0,R1,PC} LED2_ON PUSH {R0,R1, LR} LDR R0,=GPIOA_ODR ORR R0,R0,#0X00001000 ;GPIOA_Pin_12输出为1，LED2亮 LDR R1,=GPIOA_ODR STR R0,[R1] POP {R0,R1,PC} LED3_Init PUSH {R0,R1, LR} LDR R0,=RCC_APB2ENR ORR R0,R0,#0x10 ;打开GPIOC的时钟 LDR R1,=RCC_APB2ENR STR R0,[R1] LDR R0,=GPIOC_CRH ORR R0,R0,#0X02000000 ;GPIOC_Pin_14配置为通用推挽输出 LDR R1,=GPIOC_CRH STR R0,[R1] LDR R0,=GPIOC_ODR BIC R0,R0,#0X00004000 ;GPIOC_Pin_14输出为0 LDR R1,=GPIOC_ODR STR R0,[R1] POP {R0,R1,PC} LED3_OFF PUSH {R0,R1, LR} LDR R0,=GPIOC_ODR BIC R0,R0,#0X00004000 ;GPIOC_Pin_14输出为0，LED3熄灭 LDR R1,=GPIOC_ODR STR R0,[R1] POP {R0,R1,PC} LED3_ON PUSH {R0,R1, LR} LDR R0,=GPIOC_ODR ORR R0,R0,#0X00004000 ;GPIOC_Pin_14输出为1，LED3亮 LDR R1,=GPIOC_ODR STR R0,[R1] POP {R0,R1,PC} Delay PUSH {R0,R1, LR} MOVS R0,#0 MOVS R1,#0 MOVS R2,#0 DelayLoop0 ADDS R0,R0,#1 CMP R0,#300 BCC DelayLoop0 MOVS R0,#0 ADDS R1,R1,#1 CMP R1,#300 BCC DelayLoop0 MOVS R0,#0 MOVS R1,#0 ADDS R2,R2,#1 CMP R2,#15 BCC DelayLoop0 POP {R0,R1,PC} END 2.实验结果 ps建议：正点原子和野火的板子和操作手册都很不错的，值得学习，本次代码就是在正点原子所给的资料里面的流水灯代码所改，是新手起步的好教程。面包版和杜邦线也是非常好用的硬件工具，不需要复杂的焊接。

2022-2-8 14:40:39 评论举报李远