STM32之GPIO输出

本文介绍如何使用STM32标准外设库对GPIO进行输出控制，GPIO为通用输入输出端口，输出功能即控制STM32的一个或多个引脚输出高电平或者低电平，从而实现控制接入该引脚的其他电路之目的，最简单直观的输出应用为控制LED灯的亮灭，本例程控制GPIOB的Pin5输出高电平和低电平。

本文适合对单片机及Ｃ语言有一定基础的开发人员阅读，MCU使用STM32F103VE系列。

 

GPIO输出分为两部分，初始化和控制。

1.    初始化

初始化分为三步，包括时钟启用、结构体初始化和初始化库函数调用。

1.1. 时钟启用

启用GPIOB时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); 

1.2.结构体初始化

typedef struct {
  uint16_t GPIO_Pin;
  GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;
  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;
}GPIO_InitTypeDef;

• 引脚：配置需要输出的引脚，第5个引脚

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;   

• 速度：共3种

如果对功耗要求不严格，把速度设置为最大

如果对速度要求不严格，把速度设置为最小

常用的就是最大：50MHz  

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

• 输入输出模式：共8种

其中输出两种：推挽、开漏

对于输出来说，常用的就是推挽输出模式 

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   

1.3. 初始化库函数调用

设置完结构体之后调用初始化库函数，初始化GPIOB：

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); 

 2.    控制

控制分为两种：输出高电平和输出低电平，通过调用控制库函数实现。

• 输出高电平

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);

• 输出低电平

GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);

 

完整代码（仅自己编写的部分）

void GPIO_Output_Config(void)
{        
    //定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    //开启指定端口的GPIO外设时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    
    //选择要控制的GPIO引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;    

    //设置引脚速率为50MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

    //设置引脚模式为通用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   

    //调用库函数，初始化GPIO
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);    

    //设置初始状态
    GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
}

void delay_ms(__IO uint32_t ms)
{
    uint32_t i;    
    SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);
    
    for(i = 0; i < ms; i++)
    {
        // 当计数器的值减小到0的时候，CTRL寄存器COUNTFLAG会置1，置1后，该位清零
        while( !((SysTick->CTRL) & SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk) );
    }
    // CTRL寄存器ENABLE寄存器置零，关闭SysTick定时器
    SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}

int main(void)
{    
    //GPIO端口output模式初始化
    GPIO_Output_Config();     

    while (1)
    {
        GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
        delay_ms(100);
        GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
        delay_ms(100);
    }
}

 

仿真结果

程序编译成功后，点击开始仿真，点击，显示逻辑分析串口，点击Setup，显示设置串口，点击新建，然后输入要查看的端口，可同时查看多个端口，比如要查看PORTB.5，那么输入(PORTB & 0x00000020) >>5，Display type选择Bit，Color中选择合适的颜色，点击Close关闭对话框，点击运行程序，可在逻辑分析串口看到该端口的波形。通过鼠标滚轮可对显示波形进行缩放。

示例仿真波形如下：

从仿真结果来看，PORTB.5每隔100ms电平会切换一次，跟程序设计一致，因此GPIO输出驱动成功。

同时也可通过菜单栏Peripherals→General Purpose I/O→GPIOB查看该端口的设置及当前值。

 

 

源码下载：（不包括工程文件和库文件）

https://files.cnblogs.com/files/greatpumpkin/GPIO_output.zip