STM32_GPIO配置及库函数讲解——独立按键

STM32_GPIO配置及库函数讲解——独立按键  

2013-02-26 13:21:30|  分类： STM32F103VBT6 |  标签：stm32_gpio_key  |举报|字号 订阅

 

 

User Button硬件连接如下图所示：当按键被按下，PB9检测到低电平，相反PB9被3.3V电源拉高。

 

LED硬件连接如下图所示：高电平点亮LED。

 

要想将PB9管脚配置成输入模式，程序所需如下步骤：（必须的）

第一步：配置系统时钟。见STM32F103x RCC寄存器配置

除此之外，还需将GPIO外设时钟打开。

/* Enable GPIOC and GPIOB clock */
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

   第二步：配置中断向量表。决定将程序下载到RAM中还是FLASH中。以后讲。

void NVIC_Configuration(void)
{
#ifdef VECT_TAB_RAM
/* Set the Vector Table base location at 0x20000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else /* VECT_TAB_FLASH */
/* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif
}

第三步：配置GPIO的模式。输入模式还是输出模式。STM32_GPIO配置及库函数讲解——LED跑马灯已讲过。

void GPIO_Configuration(void)
    {
      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

      /* Configure PC.06, PC.07, PC.08 and PC.09 as Output push-pull */
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 
      GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
  
      /* Configure PB.09 as Input pull-up */
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_9;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  //上拉输入
      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    }

第四步：读该管脚上的电平状态。需要介绍一个库函数。

v GPIO_ReadInputDataBit        从指定Port指定Pin，读该管脚上的电平状态：

u8 GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, u16 GPIO_Pin)
{
u8 bitstatus = 0x00;

/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
assert_param(IS_GET_GPIO_PIN(GPIO_Pin));

if ((GPIOx->IDR & GPIO_Pin) != (u32)Bit_RESET)
{
bitstatus = (u8)Bit_SET;
}
else
{
bitstatus = (u8)Bit_RESET;
}
return bitstatus;
}

涉及到GPIO_IDR寄存器，如下所示

 

经过上面4步，就可以检测PB9管脚的电平状态。

按键按下，PB9管脚应该是低电平，怎么才能验证，最简单的方法是：当按键被按下，点亮所有LED。

 

下面给出完整程序：

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h"

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void RCC_Configuration(void);
void NVIC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void Delay(vu32 nCount);

/*******************************************************************************
* Function Name : main
* Description : Main program.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
#ifdef DEBUG
debug();
#endif

/* Configure the system clocks */
RCC_Configuration();

/* NVIC Configuration */
NVIC_Configuration();

/* Configure the GPIO ports */
GPIO_Configuration();

/* Infinite loop */
while (1)
{
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_9) == 0) //检测USR键是否被按下,若按下，则点亮全部LED
{
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9);
}
else
{
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9);
}
}
}

/*******************************************************************************
* Function Name : RCC_Configuration
* Description : Configures the different system clocks.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;

/* RCC system reset(for debug purpose) */
RCC_DeInit();

/* Enable HSE */
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

/* Wait till HSE is ready */
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
/* Enable Prefetch Buffer */
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

/* Flash 2 wait state */
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

/* HCLK = SYSCLK */
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

/* PCLK2 = HCLK */
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

/* PCLK1 = HCLK/2 */
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

/* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

/* Enable PLL */
RCC_PLLCmd(ENABLE);

/* Wait till PLL is ready */
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) {}

/* Select PLL as system clock source */
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

/* Wait till PLL is used as system clock source */
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) {}
}

/* Enable GPIOC and GPIOB clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
}

/*******************************************************************************
* Function Name : NVIC_Configuration
* Description : Configures Vector Table base location.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void NVIC_Configuration(void)
{
#ifdef VECT_TAB_RAM
/* Set the Vector Table base location at 0x20000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else /* VECT_TAB_FLASH */
/* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif
}

/*******************************************************************************
* Function Name : GPIO_Configuration
* Description : Configures the different GPIO ports.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/* Configure PC.06, PC.07, PC.08 and PC.09 as Output push-pull */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

/* Configure PB.09 as Input pull-up */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

/*******************************************************************************
* Function Name : Delay
* Description : Inserts a delay time.
* Input : nCount: specifies the delay time length.
* Return : None
*******************************************************************************/
void Delay(vu32 nCount)
{
for(; nCount != 0; nCount--);
}

#ifdef DEBUG
/*******************************************************************************
* Function Name : assert_failed
* Description : Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* Input : - file: pointer to the source file name
* - line: assert_param error line source number
* Return : None
*******************************************************************************/
void assert_failed(u8* file, u32 line)
{
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d ", file, line) */

/* Infinite loop */
while (1)
{
}
}
#endif

还有个问题：PB9的初始状态是什么？或者说GPIO_Configuration函数后PB9管脚上是高电平还是低电平？

这要看GPIO_InitStructure结构体的GPIO_Mode成员变量初始化为什么，如果为上拉，则PB9管脚为高电平；如果为下拉，则PB9管脚为低电平。

 GPIO管脚内部电路设计如图：

当GPIO初始化为输入上拉模式，由上图可知：该端口向外输出高电平，即：ODR对应位为1

当GPIO初始化为输入下拉模式，由上图可知：该端口向外输出低电平，即：ODR对应位为0 

如何调试：在下面两处处设个断点。

1. GPIO初始化函数GPIO_Configuration中

可以看到：当GPIO设置成输入上拉模式时，等待GPIO初始化完毕，该管脚ODR9为1

2. 在main函数中，设置一个断点。

全速执行（F5），按住User Button不放，可以看到GPIOB_IDR的IDR9=0。当放开按键时，再单步调试（F10），

GPIOB_IDR的IDR9=1。

    总结：

1. GPIO配置成输入模式时，最好配置成浮空输入（ODR对应位为0）。上拉、下拉只是该管脚初始化完对外表现的电平状态。

2. GPIO配置成输入模式，只关心GPIO_IDR寄存器。检测该管脚外部输入的是高电平还是低电平。

3. GPIO配置成输出模式，只关心GPIO_ODR寄存器。通过该管脚向外部输出高电平还是低电平。