第04章LED灯控制与KeilMDK工程框架

第4章LED灯控制与KeilMDK工程框架1STM32F103通用目的输入输出口2STM32F103库函数用法3KeilMDK工程框架4LED灯闪烁实例目录4.1STM32F103通用目的输入输出口STM32F103ZET6微控制器具有7个16位的GPIO口，记为GPIOx（x=A,B,...,G），共占用了112个管脚图4-1GPIO端口结构4.1.1GPIO寄存器这里的x＝A,B,...,G，各个GPIO端口寄存器的基地址可查图2-4，每个寄存器的读写操作必须按整个字（32位）进行每个GPIO口具有7个寄存器2个32位的配置寄存器（GPIOx_CRL和GPIOx_CRH）2个32位的数据寄存器（GPIOx_IDR和GPIOx_ODR）1个32位的置位/清零寄存器（GPIOx_BSRR）1个16位的清零寄存器（GPIOx_BRR）1个32位的配置锁定寄存器（GPIOx_LCKR）偏移地址名称类型复位值说明0x00CRL读/写0x44444444配置寄存器低位（每个端口4位）0x04CRH读/写0x44444444配置寄存器高位（每个端口4位）0x08IDR读0x000016位输入数据寄存器0x0CODR读/写0x000016位输出数据寄存器0x10BSRR写0x00000000位置位/复位寄存器0x14BRR写0x0000位复位(清零)寄存器0x18LCKR读/写0x00000配置锁定寄存器4.1.1GPIO寄存器注：(1)ODR=1：上拉，ODR=0：下拉(2)01/10/11依次对应最大输出频率为10MHz/2MHz/50MHzCNF[1:0]MODE[1:0]输入配置CNF[1:0]MODE[1:0](2)输出配置0000模拟输入0001/10/11通用推挽输出0100浮空输入(复位状态)0101/10/11通用开漏输出1000上拉/下拉输入(1)1001/10/11复用推挽输出1100保留1101/10/11复用开漏输出每个端口的4个配置位是CNF[1:0]和MODE[1:0]图4-4端口置位/清零寄存器GPIOx_RSRR图中的BRy和BSz写入0无效；BRy写入1，则清零相应的端口管脚；BSz写入1，则置位相应的端口管脚。例如，使GPIOE的第5管脚输出高电平，则使用语句“GPIOE_RSRR＝(1uL5);”；使GPIOE端口的第11管脚输出低电平，则使用语句“GPIOE_RSRR=(1uL11)16;”。如果使用端口输出数据寄存器GPIOE_ODR，则上述两个操作为“读出—修改—写回”处理，其语句为“GPIOE_ODR&=~(1uL5);”和“GPIOE_ODR|=(1uL11)”，显然，直接写寄存器GPIOE_RSRR速度更快。上述使用GPIOx_RSRR清零某个GPIO端口的特定管脚时，有一个左移16位（“16”）的操作，因为清零寄存器位于GPIOx_RSRR的高16位，为了省掉这个操作，GPIO模块还具有一个16位的端口清零寄存器GPIOx_BRR（偏移地址：0x14，复位值为0x0），每位记为BRy（y=0,1,...,15），各位写入0无效，写入1清零相应的端口管脚。例如，使GPIOE端口的第11管脚输出低电平，则可使用语句“GPIOE_BRR=(1uL11);”。配置锁定寄存器GPIOx_LCKR（偏移地址：0x18，复位值为0x0），用于锁定配置寄存器GPIOx_CRL和GPIOx_CRH的值，如图4-5所示。图4-5配置锁定寄存器GPIOx_LCKR在图4-5中，LCK[15:0]对应着GPIO端口的16个管脚，例如，LCKy＝1，则GPIO端口的第y脚的配置被锁定，如果LCKy=0，则其配置是可以更新的。一旦某个GPIO管脚的配置被锁定，只有再次“复位GPIO口”，才能解锁。锁定某个管脚的配置的方法为，使该管脚对应的LCKy为1，然后，向LCKK顺序执行：写入1、写入0、写入1、读出0、读出1（其间LCK[15:0]的值不能改变）。例如，要锁定GPIOE端口的第5脚和第11脚的配置，则使用以下语句：GPIOE_LCKR=(1uL11)|(1uL5);GPIOE_LCKR=(1uL16)|(1uL11)|(1uL5);GPIOE_LCKR=(1uL11)|(1uL5);GPIOE_LCKR=(1uL16)|(1uL11)|(1uL5);v1=GPIOE_LCKR;v2=GPIOE_LCKR;//（这里v1和v2为无符号32位整型）。上面提到的“复位GPIO口”是由复位与时钟控制模块（RCC）管理的，此外，GPIO模块（或其他外设模块）在使用前，必须通过RCC给相应的模块提供时钟源，相关的寄存器有APB2外设复位寄存器（RCC_APB2RSTR，偏移地址：0x0C）和APB2外设时钟有效寄存器（RCC_APB2ENR，偏移地址：0x18），由图2-4可知，RCC模块的基地址为0x40021000。图4-6APB2外设复位寄存器RCC_APB2RSTR图4-7APB2外设时钟有效寄存器RCC_APB2ENRAPB2外设复位寄存器RCC_APB2RSTR（复位值为0x0）和APB2外设时钟有效寄存器RCC_APB2ENR（复位值为0x0）如图4-6和图4-7所示。对于图4-6中的RCC_APB2RSTR寄存器，各位写入0无效，写入1则复位相应的片上外设；对于图4-7的RCC_APB2ENR寄存器，各位写入0关闭相应外设的时钟，写入1开放相应外设的时钟。例如，要使用GPIOE口，则需要执行语句：RCC_APB2ENR|=RCC_APB2ENR|(1uL6);启动GPIOE口的时钟源。4.1.2AFIO寄存器（AlternateFunction）AFIO寄存器的基地址为0x40010000，STM32F103ZET6共包括7个AFIO寄存器（复位值均为0x0）:事件控制寄存器AFIO_EVCR（偏移地址：0x0）替换功能重映射寄存器AFIO_MAPR（偏移地址：0x04）外部中断配置寄存器AFIO_EXTICR1（偏移地址：0x08）外部中断配置寄存器AFIO_EXTICR2（偏移地址：0x0C）外部中断配置寄存器AFIO_EXTICR3（偏移地址：0x10）外部中断配置寄存器AFIO_EXTICR4（偏移地址：0x14）替换功能重映射寄存器AFIO_MAPR2（偏移地址：0x1C）位号名称属性含义31:8保留7EVOE可读可写设为1，Cortex内核的EVENTOUT事件输出端配置到PORT[2:0]和PIN[3:0]指定的管脚6:4PORT[2:0]可读可写可设为000b、001b、…、100b依次对应PA、PB、…、PE口3:0PIN[3:0]可读可写可设为0000b、0001b、…、1111b依次对应选定GPIO口的第0位、第1位、…、第15位对应的管脚表4-1事件控制寄存器AFIO_EVCR事件控制寄存器AFIO_EVCR如表4-1所示。表4-2替换功能重映射寄存器AFIO_MAPR位号名称属性含义31:27保留26:24SWJ_CFG[2:0]只写可设为000b~100b，依次表示JTAG和SW功能可用、JTAG和SW功能可用（无NJTRST）、只有SW可用、JTAG和SW不可用23:21保留20ADC2_ETRG_REMAP可读可写清0表示ADC2外部常规触发端为EXTI11，置1表示ADC2外部常规触发端为TIM8_TRGO19ADC2_ETRGINJ_REMAP可读可写清0表示ADC2外部注入触发端为EXTI15，置1表示ADC2外部注入触发端为TIM8_Channel418ADC1_ETRG_REMAP可读可写清0表示ADC1外部常规触发端为EXTI11，置1表示ADC1外部常规触发端为TIM8_TRGO17ADC1_ETRGINJ_REMAP可读可写清0表示ADC1外部注入触发端为EXTI15，置1表示ADC1外部注入触发端为TIM8_Channel416TIM5CH4_IREMAP可读可写清0表示定时器5通道4与PA3连接，置1表示定时器5通道4与LSI时钟连接15保留14:13CAN_REMAP[1:0]可读可写为00b，关闭CAN通道；为01b表示CAN_RX与PB8连接、CAN_TX与PB9连接；为10b表示CAN_RX与PD0连接、CAN_TX与PD1连接12TIM4_REMAP可读可写清0表示TIM4无重映射；置1表示TIM4_CH1、TIM4_CH2、TIM4_CH3和TIM4_CH4依次映射到PD12~PD1511:10TIM3_REMAP[1:0]可读可写为00b表示TIM3无重映射；为01b保留；为10b表示部分映射（CH1/PB4、CH2/PB5）；为11b表示全映射（CH1/PC6、CH4/PC7、CH3/PC8、CH4/PC9）9:8TIM2_REMAP[1:0]可读可写为00b表示TIM2无重映射；为01b表示部分映射（CH1/ETR/PA15、CH2/PB3）；为10b表示部分映射（CH3/PB10、CH4/PB11）；为11b表示全映射（CH1/ETR/PA15、CH2/PB3、CH3/PB10、CH4/PB11）9:8TIM2_REMAP[1:0]可读可写为00b表示TIM2无重映射；为01b表示部分映射（CH1/ETR/PA15、CH2/PB3）；为10b表示部分映射（CH3/PB10、CH4/PB11）；为11b表示全映射（CH1/ETR/PA15、CH2/PB3、CH3/PB10、CH4/PB11）7:6TIM1_REMAP[1:0]可读可写为00b表示TIM1无重映射；为01b表示部分映射（BKIN/PA6、CH1N/PA7、CH2N/PB0、CH3N/PB1）；为10b保留；为11b表示全映射（ETR/PE7、CH1/PE9、CH2/PE11、CH3/PE13、CH4/PE14、BKIN/PE15、CH1N/PE8、CH2N/PE10、CH3N/PE12）5:4USART3_REMAP[1:0]可读可写为00b表示USART3无重映射；为01b表示部分映射（TX/PC10、RX/PC11、CK/PC12）；为10b保留；为11b表示全映射（TX/PD8、RX/PD9、CK/PD10、CTS/PD11、RTS/PD12）3USART2_REMAP可读可写清0表示USART2无重映射；置1表示映射关系（CTS/PD3、RTS/PD4、TX/PD5、RX/PD6、CK/PD7）2USART1_REMAP可读可写清0表示USART1无重映射；置1表示映射关系（TX/PB6、RX/PB7）1I2C1_REMAP可读可写清0表示I2C1无重映射；置1表示映射关系（SCL/PB8、SDA/PB9）0SP11_REMAP可读可写清0表示SPI无重映射；置1表示映射关系（NSS/PA15、SCK/PB3、MISO/PB4、MOSI/PB5）外部中断配置寄存器AFIO_EXTICR1、AFIO_EXTICR2、AFIO_EXTICR3和AFIO_EXTICR4的含义如表4-3所示。寄存器位号名称含义AFIO_EXTICR431:16保留EXTIm[3:0]，m=0,1,...,15表示外部中断m，可取值为000b、001b、…、0110b，依次表示PA口、PB口、…、PG口。例如，设置PE口的第3管脚为外部中断3的输入端，则配置EXTI3[3:0]为4（即0100b）。15:12EXTI15[3:0]11:8EXTI14[3:0]7:4EXTI13[3:0]3:0EXTI12[3:0]AFIO_EXTICR331:16保留表4-3外部中断配置寄存器AFIO_EXTICR1~4AFIO_EXTICR231:16保留15:12EXTI7[3:0]11:8EXTI6[3:0]7:4EXTI5[3:0]3:0EXTI4[3:0]AFIO