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外观

六、库函数点亮 LED 灯 ​

配置流程 ​

一般我们使用 GPIO 的端口，都需要有以下几个步骤。

  • 开启 GPIO 的端口时钟
  • 配置 GPIO 的输出参数
  • 配置 GPIO 的输出

从 LED 介绍那一章节我们了解到用户 LED 接的是单片机的 PB2。下面我们就以用户 LED 接的 PB2 进行介绍，其它也是类似的。

在使用库函数之前，我们需要了解到，STM32 官方帮我们做好了这一套库函数，很详细，很全面。我们使用的时候只需要到对应的函数中去查找即可。

开启 GPIO 的端口时钟 ​

所有外设资源时钟默认都是关闭的，在配置外设之前需要先开启对应的时钟。

既然要开启时钟，那我们就要去关于时钟的库函数里去查找，打开 STM32f4xx_rcc.h 头文件，里面有很详细的关于时钟的函数的声明，到里面去查找我们需要的即可。查找一般可根据函数名去定义它的功能。我们要去开启 AHB1 总线中的 GPIOB 的时钟，因为我们的 GPIOB 是挂载在 AHB1 总线上面的。

相对应的开启函数是：

  • void RCC_AHB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB1Periph, FunctionalState NewState);

下面还有很多其他的开启函数：

由此可知，这个函数的一个参数就是要使能的时钟，我们要使用的时钟是 GPIOB，开启 GPIOB 时钟转换为代码就是：

c
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);

配置 GPIO 的输出参数 ​

配置 GPIO 的输出也分为两步，第一步配置输出模式是推挽输出还是开漏输出，第二步配置 GPIO 输出的速度。这配置的也是关于 GPIO 的操作，要到 STM32f4xx_gpio.h 去查找对应的函数或结构体。

  • void GPIO_Init(GPIO_TypeDef GPIOx, GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct)**

这个函数 GPIO_Init 是用于初始化 STM32 系列微控制器的 GPIO（通用输入输出）端口的。它根据提供的参数配置 GPIO 端口的工作模式、速度、输出类型等。

参数解释：

  • GPIOx: 这个参数指定了要初始化的 GPIO 端口。
  • GPIO_InitStruct: 这是一个指向 GPIO_InitTypeDef 结构的指针，该结构体包含了 GPIO 端口的配置信息。GPIO_InitTypeDef 结构体通常包括以下几个重要的成员：
  • Pin: 指定要配置的 GPIO 引脚。可以是一个引脚或多个引脚的组合。
  • GPIO_Mode: 设置引脚的工作模式，如输出模式、输入模式、复用功能模式等
  • 想要使用复用功能还要使用 GPIO_PinAFConfig 函数进行配置。
  • GPIO_PuPd: 设置引脚的上拉/下拉电阻状态。
  • GPIO_Speed: 设置引脚的输出速度（低速、中速、高速、极高速）。
  • GPIO_OType: 输出类型。

满足我们的功能。结构体具体成员：

要配置 PB2 为推挽输出，速度为 100MHZ，只需要传入对应的参数即可。转换为代码为

c
GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

到此，有关 GPIO 的配置就完成了。

配置 LED 输出高电平 ​

配置好 GPIO 之后，我们就可以进行点灯了。其实也就是让 GPIO 引脚输出高低电平，到我们的开发板上就是让 PB2 输出高电平。

如何让 PB2 输出高电平呢？通过查阅库函数，这里为大家总结了几种操作的方式。

GPIO_SetBits ​

此函数用于将选定的 GPIO 引脚设置为高电平

函数原型为：

void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

  • GPIOx: 指定 GPIO 端口，例如 GPIOA、GPIOB 等。
  • GPIO_Pin: 指定要设置的引脚，可以是 GPIO_Pin_x（x 可以是 0 到 15），也可以是这些值的组合，表示同时设置多个引脚。
c
// 配置PB2引脚转化代码为高电平
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_2);

GPIO_ResetBits ​

此函数用于将选定的 GPIO 引脚重置为低电平

函数原型为：

void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

  • GPIOx: 指定 GPIO 端口，例如 GPIOA、GPIOB 等。
  • GPIO_Pin: 指定要设置的引脚，可以是 GPIO_Pin_x（x 可以是 0 到 15），也可以是这些值的组合，表示同时设置多个引脚
c
// 配置PB2引脚输出低电平转化代码为
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_2);

GPIO_WriteBit ​

这个函数是往某一位写入一个值，可以直接设置任意一个管脚输出高电平或者低电平。

函数原型为：

void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal)

  • GPIOx: 指定 GPIO 端口，例如 GPIOA、GPIOB 等。
  • GPIO_Pin: 指定要设置的引脚，可以是 GPIO_Pin_x（x 可以是 0 到 15），也可以是这些值的组合，表示同时设置多个引脚
  • BitVal: 指定引脚的新状态。可以是 Bit_RESET（0，低电平）或 Bit_SET（1，高电平）。
c
// 配置PB2引脚输出高电平转化代码为
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, 1);

// 配置PB2引脚输出低电平转化代码为
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, 0);

GPIO_Write ​

此函数用于同时写入整个 GPIO 端口的值。

函数原型为：

void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal)

  • GPIOx: 指定 GPIO 端口。
  • PortVal: 16 位值，每一位对应端口上的一个引脚。例如，值 0x0001 将设置端口的第 0 位，而其余位保持不变。

这个函数不建议使用，容易出错，出错了还不容易寻找问题。

实验现象 ​

这一章节的代码

在开发板介绍百度网盘链接中：立创·梁山派·天空星STM32F407VET6开发板资料/第03章软件资料/代码例程/002 库函数点灯。

烧写我们的代码之后，可以看到开发板的 LED 这个灯将被点亮。