STM32之GPIO輸出

本文介紹如何使用STM32標准外設庫對GPIO進行輸出控制，GPIO為通用輸入輸出端口，輸出功能即控制STM32的一個或多個引腳輸出高電平或者低電平，從而實現控制接入該引腳的其他電路之目的，最簡單直觀的輸出應用為控制LED燈的亮滅，本例程控制GPIOB的Pin5輸出高電平和低電平。

本文適合對單片機及Ｃ語言有一定基礎的開發人員閱讀，MCU使用STM32F103VE系列。

 

GPIO輸出分為兩部分，初始化和控制。

1.    初始化

初始化分為三步，包括時鍾啟用、結構體初始化和初始化庫函數調用。

1.1. 時鍾啟用

啟用GPIOB時鍾

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); 

1.2.結構體初始化

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

• 引腳：配置需要輸出的引腳，第5個引腳

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;   

• 速度：共3種

如果對功耗要求不嚴格，把速度設置為最大

如果對速度要求不嚴格，把速度設置為最小

常用的就是最大：50MHz  

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

• 輸入輸出模式：共8種

其中輸出兩種：推挽、開漏

對於輸出來說，常用的就是推挽輸出模式 

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   

1.3. 初始化庫函數調用

設置完結構體之后調用初始化庫函數，初始化GPIOB：

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); 

 2.    控制

控制分為兩種：輸出高電平和輸出低電平，通過調用控制庫函數實現。

• 輸出高電平

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);

• 輸出低電平

GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);

 

完整代碼（僅自己編寫的部分）

void GPIO_Output_Config(void)
{        
    //定義一個GPIO_InitTypeDef類型的結構體
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    //開啟指定端口的GPIO外設時鍾
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    
    //選擇要控制的GPIO引腳
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;    

    //設置引腳速率為50MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

    //設置引腳模式為通用推挽輸出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   

    //調用庫函數，初始化GPIO
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);    

    //設置初始狀態
    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++)
    {
        // 當計數器的值減小到0的時候，CTRL寄存器COUNTFLAG會置1，置1后，該位清零
        while( !((SysTick->CTRL) & SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk) );
    }
    // CTRL寄存器ENABLE寄存器置零，關閉SysTick定時器
    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);
    }
}

 

仿真結果

程序編譯成功后，點擊開始仿真，點擊，顯示邏輯分析串口，點擊Setup，顯示設置串口，點擊新建，然后輸入要查看的端口，可同時查看多個端口，比如要查看PORTB.5，那么輸入(PORTB & 0x00000020) >>5，Display type選擇Bit，Color中選擇合適的顏色，點擊Close關閉對話框，點擊運行程序，可在邏輯分析串口看到該端口的波形。通過鼠標滾輪可對顯示波形進行縮放。

示例仿真波形如下：

從仿真結果來看，PORTB.5每隔100ms電平會切換一次，跟程序設計一致，因此GPIO輸出驅動成功。

同時也可通過菜單欄Peripherals→General Purpose I/O→GPIOB查看該端口的設置及當前值。

 

 

源碼下載：（不包括工程文件和庫文件）

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