Alientek SMT32開發板 跑馬燈實驗

3.1.1 STM32 IO口簡介

3.1.2硬件設計

3.1.3軟件設計

3.1.4仿真與下載

3.1.1STM32 IO簡介

作為所有開發板的經典入門實驗，莫過于跑馬燈了。ALIENTEKMiniSTM32開發板板載了2個LED，DS0和DS1，本實驗將通過教你如何控制這兩個燈實現交替閃爍的類跑馬燈效果。

該實驗的關鍵在于如何控制STM32的IO口輸出。了解了STM32的IO口如何輸出的，就可以實現跑馬燈了。通過這一節的學習，你將初步掌握STM32基本IO口的使用，而這是邁向STM32的第一步。

STM32的IO口可以由軟件配置成8種模式：

1、輸入浮空

2、輸入上拉

3、輸入下拉

4、模擬輸入

5、開漏輸出

6、推挽輸出

7、推挽式復用功能

8、開漏復用功能

每個IO口可以自由編程，單IO口寄存器必須要按32位字被訪問。STM32的很多IO口都是5V兼容的，這些IO口在與5V電平的外設連接的時候很有優勢，具體哪些IO口是5V兼容的，可以從該芯片的數據手冊管腳描述章節查到（I/OLevel標FT的就是5V電平兼容的）。

STM32的每個IO端口都有7個寄存器來控制。他們分別是：配置模式的2個32位的端口配置寄存器CRL和CRH；2個32位的數據寄存器IDR和ODR；1個32位的置位/復位寄存器BSRR；一個16位的復位寄存器BRR；1個32位的鎖存寄存器LCKR；這里我們僅介紹常用的幾個寄存器，我們常用的IO端口寄存器只有4個：CRL、CRH、IDR、ODR。

CRL和CRH控制著每個IO口的模式及輸出速率。

STM32的IO口位配置表如表3.1.1.1所示：

表3.1.1.1STM32的IO口位配置表

STM32輸出模式配置如表3.1.1.2所示：

表3.1.1.2STM32輸出模式配置表

接下來我們看看端口低配置寄存器CRL的描述，如下圖所示：

圖3.1.1.1端口低配置寄存器CRL各位描述

該寄存器的復位值為0X4444 4444，從上圖可以看到，復位值其實就是配置端口為浮空輸入模式。從上圖還可以得出：STM32的CRL控制著每個IO端口（A~G）的低8位的模式。每個IO端口的位占用CRL的4個位，高兩位為CNF，低兩位為MODE。這里我們可以記住幾個常用的配置，比如0X4表示模擬輸入模式（ADC用）、0X3表示推挽輸出模式（做輸出口用，50M速率）、0X8表示上/下拉輸入模式（做輸入口用）、0XB表示復用輸出（使用IO口的第二功能，50M速率）。

CRH的作用和CRL完全一樣，只是CRL控制的是低8位輸出口，而CRH控制的是高8位輸出口。這里我們對CRH就不做詳細介紹了。

給個實例，比如我們要設置PORTC的11位為上拉輸入，12位為推挽輸出。代碼如下：

GPIOC->CRH&=0XFFF00FFF;//清掉這2個位原來的設置，同時也不影響其他位的設置

GPIOC->CRH|=0X00038000;//PC11輸入，PC12輸出

GPIOC->ODR=1<<11;//PC11上拉

通過這3句話的配置，我們就設置了PC11為上拉輸入，PC12為推挽輸出。

IDR是一個端口輸入數據寄存器，只用了低16位。該寄存器為只讀寄存器，并且只能以16位的形式讀出。該寄存器各位的描述如下圖所示：

圖3.1.1.2端口輸入數據寄存器IDR各位描述

要想知道某個IO口的狀態，你只要讀這個寄存器，再看某個位的狀態就可以了。使用起來是比較簡單的。

ODR是一個端口輸出數據寄存器，也只用了低16位。該寄存器雖然為可讀寫，但是從該寄存器讀出來的數據都是0。只有寫是有效的。其作用就是控制端口的輸出。該寄存器的各位描述如下圖所示：

圖3.1.1.3端口輸出數據寄存器ODR各位描述

了解了這幾個寄存器，我們就可以開始跑馬燈實驗的真正設計了。關于IO口更詳細的介紹，請參考《STM32參考手冊》第69頁7.1節。

在此，我們可以總結一下，對于學過AVR的人來說，我們都知道AVR的IO口由3個寄存器控制：DDR、PORT、PIN。這里我們可以拿STM32的IO控制寄存器和AVR的來個類比：

1，STM32的CRL和CRH就相當于AVR的DDR寄存器，用來控制IO口的方向，只不過STM32的CRL和CRH功能更強大一點罷了。

2，STM32的ODR就相當于AVR的PORT，都是用來控制IO口的輸出電平或者上下拉電阻的。

3，STM32的IDR就相當于AVR的PIN，都是用來存儲IO口當前的輸入狀態（高低電平）的。

除此之外，STM32還有BSRR、BRR、LCKR等幾個寄存器用于控制IO口，這點是AVR所沒有的。

3.1.2硬件設計

該實驗的硬件電路在ALIENTEM Mini STM32開發板上已經連接好了。DS0接PA8，DS1接PD2。所以在硬件上不需要動任何東西。其連接原理圖如下：

圖3.1.2.1LED與STM32連接原理圖

3.1.3軟件設計

首先，找到之前新建的TEST工程，在該文件夾下面新建一個HARDWARE的文件夾，用來存儲以后與硬件相關的代碼。然后在HARDWARE文件夾下新建一個LED文件夾，用來存放與LED相關的代碼。