如何利用NUCLEO-L476RG点亮LED2灯？

一、芯片以及开发板

1.芯片：STM32L476
1.开发板：Nuleo-L476RG




二、点灯前准备工作：

0.到官网找相应板子的驱动程序，下载安装ST-Link V2-1
1.下载STM32CubeMX（STM32芯片图形化配置工具，允许用户使用图形化向导生成C初始化代码，可以大大减轻开发工作、时间和费用），创建工程，选择芯片型号等
                                                                                                                                  2.Keil5 点击工具栏的Pack Installer图标，安装STM32L4xx_DFP设备支持包，导入工程  ，通电，灯亮。
三、工程示例分析                                                                       

1.STM32CubeMX下载的示例工程，已将除用户代码的功能全部写好，我们只需要在main.c中添加我们想让板子跑的程序就OK。这里我们要点亮一个LED2灯。
查看开发板用户手册：有3个LED灯，LD1常亮，LD2是user LED，LD3亮红色说明开发板有电源5V。

2.查看开发板的原理图：
（1）user按键，B1，与PC13相连

（2）LD2 ，也就是LED2灯，与PA5相连


四、点亮LD2

1.使用GPIO的第一步是使能时钟：
该功能通过RCC(Reset and clock control)寄存器控制。所有的GPIO连接到AHB2总线。HAL库提供了专门的函数来启用GPIOA的时钟。
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE 该函数定义可在文件stm32l4xx_hal_rcc.h找到，其实现函数如下：


通过实现函数可知，主要方式是通过RCC_AHB2ENR寄存器的第0位（GPIOA EN）置位来实现。 2.定义一个GPIO_InitTypeDef结构体来设置GPIO的参数
GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct; 结构体声明在：stm3214xx_hal_gpio.h


该结构体有5个参数：1. Pin 选择引脚编号2. Mode 设置GPIO的工作模式3. Pull 设置引脚的上拉/下拉4. Speed 设置GPIO输出的最大频率5. Alternate 设置选择引脚的复用功能其中每项都有自己的选项■  Pin：指定需要配置的GPIO管脚，该选项可以是以下的任何值：   ■  GPIO_PIN_0:  选择引脚0；   ■  GPIO_PIN_1: 选择引脚1；   ■  GPIO_PIN_2:  选择引脚2；   ■  GPIO_PIN_3:  选择引脚3；   ■  GPIO_PIN_4:  选择引脚4；   ■  GPIO_PIN_5:  选择引脚5；   ■  GPIO_PIN_6:  选择引脚6；   ■  GPIO_PIN_7:  选择引脚7；   ■  GPIO_PIN_8:  选择引脚8；   ■  GPIO_PIN_9:  选择引脚9；   ■  GPIO_PIN_10：  选择引脚10；   ■  GPIO_PIN_11：  选择引脚11；   ■  GPIO_PIN_12：  选择引脚12；   ■  GPIO_PIN_13：  选择引脚13；   ■  GPIO_PIN_14：  选择引脚14；   ■  GPIO_PIN_15：  选择引脚15；   ■  GPIO_PIN_All： 选择所有的引脚；   ■  GPIO_PIN_MASK：引脚掩码；■  Mode：指定选择引脚的工作模式   ■  GPIO_MODE_INPUT：悬浮输入模式   ■  GPIO_MODE_OUTPUT_PP：推挽输出模式   ■  GPIO_MODE_OUTPUT_OD：漏极开路输出模式   ■  GPIO_MODE_AF_PP：复用功能推挽模式   ■  GPIO_MODE_AF_OD：复用功能漏极开路模式   ■  GPIO_MODE_ANALOG：模拟模式   ■  GPIO_MODE_ANALOG_ADC_CONTROL：模拟模式，用于ADC转换   ■  GPIO_MODE_IT_RISING：上升沿触发检测的外部中断模式   ■  GPIO_MODE_IT_FALLING：下降沿触发检测的外部中断模式   ■  GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING：上升/下降沿触发检测的外部中断模式   ■  GPIO_MODE_EVT_RISING：上升沿触发检测的外部事件模式   ■  GPIO_MODE_EVT_FALLING：下降沿触发检测的外部事件模式   ■  GPIO_MODE_EVT_RISING_FALLING：上升/下降沿触发检测的外部事件模式   ■  Pull：指定引脚的上拉/下拉   ■  GPIO_NOPULL：无上拉/下拉电阻   ■  GPIO_PULLUP：带有上拉电阻   ■  GPIO_PULLDOWN：带有下拉电阻■  Speed：指定引脚的输出频率：    ■  GPIO_SPEED_FREQ_LOW：输出频率最大为5MHz    ■  GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM：输出频率范围5MHz-25MHz       ■  GPIO_SPEED_FREQ_HIGH：输出频率范围25MHz-50MHz    ■  GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH：：输出频率范围50MHz-80MHz 3.HAL库提供了GPIO的初始化函数HAL_GPIO_Init()   ，函数在stm32l4xx_hal_gpio.h
void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef  *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init) 该头文件的对应的.c文件中，有函数实现....en  看不懂

该结构体有5个参数：

1. Pin 选择引脚编号

2. Mode 设置GPIO的工作模式

3. Pull 设置引脚的上拉/下拉

4. Speed 设置GPIO输出的最大频率

5. Alternate 设置选择引脚的复用功能

其中每项都有自己的选项

■  Pin：指定需要配置的GPIO管脚，该选项可以是以下的任何值：

   ■  GPIO_PIN_0:  选择引脚0；

   ■  GPIO_PIN_1: 选择引脚1；

   ■  GPIO_PIN_2:  选择引脚2；

   ■  GPIO_PIN_3:  选择引脚3；

   ■  GPIO_PIN_4:  选择引脚4；

   ■  GPIO_PIN_5:  选择引脚5；

   ■  GPIO_PIN_6:  选择引脚6；

   ■  GPIO_PIN_7:  选择引脚7；

   ■  GPIO_PIN_8:  选择引脚8；

   ■  GPIO_PIN_9:  选择引脚9；

   ■  GPIO_PIN_10：  选择引脚10；

   ■  GPIO_PIN_11：  选择引脚11；

   ■  GPIO_PIN_12：  选择引脚12；

   ■  GPIO_PIN_13：  选择引脚13；

   ■  GPIO_PIN_14：  选择引脚14；

   ■  GPIO_PIN_15：  选择引脚15；

   ■  GPIO_PIN_All： 选择所有的引脚；

   ■  GPIO_PIN_MASK：引脚掩码；

■  Mode：指定选择引脚的工作模式

   ■  GPIO_MODE_INPUT：悬浮输入模式

   ■  GPIO_MODE_OUTPUT_PP：推挽输出模式

   ■  GPIO_MODE_OUTPUT_OD：漏极开路输出模式

   ■  GPIO_MODE_AF_PP：复用功能推挽模式

   ■  GPIO_MODE_AF_OD：复用功能漏极开路模式

   ■  GPIO_MODE_ANALOG：模拟模式

   ■  GPIO_MODE_ANALOG_ADC_CONTROL：模拟模式，用于ADC转换

   ■  GPIO_MODE_IT_RISING：上升沿触发检测的外部中断模式

   ■  GPIO_MODE_IT_FALLING：下降沿触发检测的外部中断模式

   ■  GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING：上升/下降沿触发检测的外部中断模式

   ■  GPIO_MODE_EVT_RISING：上升沿触发检测的外部事件模式

   ■  GPIO_MODE_EVT_FALLING：下降沿触发检测的外部事件模式

   ■  GPIO_MODE_EVT_RISING_FALLING：上升/下降沿触发检测的外部事件模式

   ■  Pull：指定引脚的上拉/下拉

   ■  GPIO_NOPULL：无上拉/下拉电阻

   ■  GPIO_PULLUP：带有上拉电阻

   ■  GPIO_PULLDOWN：带有下拉电阻

■  Speed：指定引脚的输出频率：

    ■  GPIO_SPEED_FREQ_LOW：输出频率最大为5MHz

    ■  GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM：输出频率范围5MHz-25MHz   

    ■  GPIO_SPEED_FREQ_HIGH：输出频率范围25MHz-50MHz

    ■  GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH：：输出频率范围50MHz-80MHz
编译、无报错、load到开发板中，这样，开发板的LED2就点亮了。
回顾电路板的原理图：

我们要点亮LD2，所以要给PA5引脚接高电平。
如何给？HAL库中给出了很多生成的代码，代码的做法是：将GPIO端分组，分为ABCDEFG...等几个组，然后再用引脚1234567...确定。所以写的代码为：
GPIO_InitDef.Pin = GPIO_PIN_5; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitDef); 先给结构体确定好引脚5，再规定这是A组的，就设置完一个结构体，也就是设置完一个LD2的参数。
五、关于GPIO结构体中的工作模式 GPIO_InitTypeDef ->Mode

1.这次点亮LED的工作模式为推挽输出：
推挽输出：意思就是输出具有驱动能力（比如：引脚上接一个LED，可以直接点亮，若是开漏输出，就不能点亮LED）。
推挽输出这个功能是比较常用的功能，我们一般输出控制某个信号，基本上都是配置为GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出。
推挽输出电流大小也是比较关键的一个参数，根据芯片不同，其大小也不同，具体可以查看数据手册：


1、上拉输入：上拉就是把电位拉高，比如拉到Vcc。上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平！电阻同时起限流作用！强弱只是上拉电阻的阻值不同，没有什么严格区分。
2、下拉输入：就是把电压拉低，拉到GND。与上拉原理相似。
3、浮空输入：浮空（floating）就是逻辑器件的输入引脚即不接高电平，也不接低电平。由于逻辑器件的内部结构，当它输入引脚悬空时，相当于该引脚接了高电平。一般实际运用时，引脚不建议悬空，易受干扰。 通俗讲就是让管脚什么都不接，浮空着。
4、模拟输入：模拟输入是指传统方式的输入。数字输入是输入PCM数字信号，即0，1的二进制数字信号，通过数模转换，转换成模拟信号，经前级放大进入功率放大器，功率放大器还是模拟的。
5、推挽输出：可以输出高，低电平，连接数字器件；推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制，总是在一个三极管导通的时候另一个截止。高低电平由IC的电源低定。
6、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，适合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强(一般20mA以内)。
7、复用输出：可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况（即并非作为通用IO口使用）。端口必须配置成复用功能输出模式(推挽或开漏)。
好好理解一下，其实就能得出，这些GPIO模式能在下面几种情况应用，参考网上的资料后，总结出下面几点：
在STM32中选用IO模式，下面是参考网上的资料后总结出的结果。
(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—可以做KEY识别
(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—IO输出0接GND，IO输出1，悬空，需要外接上拉电阻，才能实现输出高电平。当输出为1时，IO口的状态由上拉电阻拉高电平，但由于是开漏输出模式，这样IO口也就可以由外部电路改变为低电平或不变。可以读IO输入电平变化，实现C51的IO双向功能。
(6)GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出—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（TX1,MOSI,MISO.SCK.SS）。
(8)GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出—片内外设功能（I2C的SCL,SDA）。