STM32按键开关灯

标签：输出高电平 -- 按键低电平 STM32 开关 GPIOE 寄存器

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概要

使用Stm32F103ZET6型号芯片开发项目中灯led、IO口、抵达定时器SysTick的配置使用。

整体架构流程

提示：这里可以添加技术整体架构

例如：
在语言模型中，编码器和解码器都是由一个个的 Transformer 组件拼接在一起形成的。

灯LED

灯的作用：

灯亮 --人眼能看到 --通过灯的状态来检查错误
1、电源指示–先告诉你你接电了没
2、状态指示 --红绿黄错误运行暂停
–通过闪烁来判断代码是否卡死，灯如何亮？ --led 灯是发光二极管–利用单向导通 --可以分析物理导线接线方向，能知道单向导通方向。

在这里插入图片描述

LED 灯电路分析

在哪查看电路分析？？？
原理图：模拟实际电路的连接方式的一种原理示意图。即我这里用的是STM32开发板原理图
LED1 -LED2- LED3-LED4 —在原理图当中叫网络标签。
在原理图当中，相同的网络标签表示连接在一起。
另一端接在了单片机的引脚上面。

STM32F103 的 IO 口 --IN /OUT 输入输出的接口

IO口

IO口对外输出一个控制信号，接收（采集）外部的信号。它就是我们 stm32 单片机与外部连接的桥梁。 —Z 型号总共有 144 根引脚数，有些不是 I/O。

资源和命名方式

SM32 当中以 A B C D E F G…来命名端口，一个端口 16 个引脚（0-15）。
PE2-- P:port E：E 端口号 2：2 号引脚
LED1–PE2 LED2–PE3 LED3–PE4 LED4–PE5
如何控制 PE2 PE3 PE4 PE5， 4 个引脚（管脚）输出低电平 GND 0V，灯就会的点亮。

stm32 中 GPIO 的内部结构以及工作模式

GPIO --通用目的 IO 口 --具体查看对应类型的参考手册
在这里插入图片描述
R -register 英文是寄存器的意思，什么是寄存器？？？？
寄存器也是一种存储器，他能存数据也能存功能指令–掉电丢失；往固定寄存器当中固定的位写入固定得数据，就能实现对应的功能；CR 配置寄存器: ----就是配置模式的 —（输入输出模式），DR 数据寄存器：存放数据的，可以写入也能读取
别的外设还会有：
SR 状态寄存器：通过状态标志位，显示外设运行的情况
根据外设不同
判断 io 口是对外输出信号控制，还是接收采集信号。输入输出一共有八种模式：输入浮空、上拉输入、下拉输入、模拟输入；开漏输出、推挽式输出、开漏复用输出、推挽式复用输出。
需要查看其内部结构图：
GPIO口对灯进行控制 —输出信号也就是输出模式（输出模式：根据控制信号来源不同，分为通用，以及复用）
推挽模式 — 控制信号 1 能够输出高点平 3.3v 控制信号 0 输出低电平 0v。
开漏模式 — 控制信号为 1 内部高阻态相当于断路控制信号 0 只能输出低电平，想要输出高电平，
外部接上拉电阻。------只输出低电平，控制信号为 1 ，进入高阻态，但是他能输入采集。
复用：控制信号来源不同。—片上外设

想要灯亮，需要空 PE2、PE3、PE4、PE5 输出低电平 — 输出模式，推挽开漏。
在这里插入图片描述
输入模式：
浮空：空闲时不确定，能够输入高电平以及低电平。
上拉：空闲时为高电平，能够输入高电平以及低电平。
下拉：空闲时为低电平，能够输入高电平以及低电平。
模拟：单独给 ADC
我们的电子设备，是数字信号，TTL 电平 --电平标准：逻辑值 0 0-0v，逻辑值 1 3.3v-5v（TTL 电平）。PE -GPIOE

控制 PE2345 --GPIOE
1、–选择模式：推挽或开漏
2、—目的：io 口输出低电平也就是控制信号输出为 0 （输出寄存器对应的位为 0）
如何去选择模式（如何配置模式）？？？以及让控制信号输出为 0 ？？？
去操作对应寄存器。

寄存器与配置

寄存器是一种存贮器，能存数据，还能存指令。也就是说开发单片机就是操作寄存器。
GPIOX_CRL x 可以是 A…B…E. 对应端口。一个端口有多少引脚？ 0-15 一共有 16 个。低寄存器 GPIOE_CRL 一个寄存器 32 位。 4 位去配置一个引脚，那么一个寄存器能配置8 个PE0 -7 号引脚。
所以有了高寄存器 GPIOE_CRH . PE8-15. 即PE2345 --选择低配置寄存器。

需要通过位运算去修改配置为推挽输出 —就需要找到对应的位然后修改为 0011。X&0=0 与零清零，X|1=1 或 1 置 1。我们操作寄存器，用哪个部分操作哪个部分，其他部分保持不变。例如：
PE2 : GPIOE->CRL &= ~(0xf<<8); //清 0
GPIOE->CRL |= 0X3<<8; //置位（0x3 0011 -推挽输出）
GPIOE->ODR |=1<<2; 置 1
GPIOE->ODR &=~（1<<2）; 清零

时钟

在这里插入图片描述
通过寄存器打开时钟。RCC->APB2ENR |=1<<6; 使能时钟。

软件编程驱动 LED 灯

//开启GPIOE的时钟,参考手册6.3.7 RCC_APB2ENR寄存器第6位置1
	RCC->APB2ENR |=1<<6;

//PE2345  参考手册8.2.1GPIOE_CRL 寄存器对应位 目标值0011 --推挽模式
//清零  使用那几位就操作哪几位 其他位不能变
//参考手册8.2.1，为什么左移8位，PE2345在crl寄存器里 8-11、12-15、16-19、20-24位
	GPIOE->CRL &=~(0xf<<8);
//目标值 0011 （十六进制0x3）
    GPIOE->CRL |=(0x3<<8);
//PE2345 输出数据寄存器对应的位 置1 
	GPIOE->ODR |=1<<2;

通过操作具体的寄存器改变电压,以宏定义的模方式

//输出低电平 led灯亮
#define LED1_TOGGLE     GPIOE->ODR ^=1<<2;
#define LED1_OFF      GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_2);
#define LED1_ON       GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_2);

延时函数使用嘀嗒定时器

在这里插入图片描述

嘀嗒定时器对应的中断服务函数SysTick_Handler，需要重定向

//定义任务的时间点
u16 Led_Time=0;
u16 Key_Time=0;

void SysTick_Handler(void)
{
	Led_Time++;
	Key_Time++;
}

根据他的参数SysTick_Config(72000);(1毫秒) t=72000/72m=0.001s 也就是1ms触发一次。

//系统嘀嗒定时器初始化
//用内核提供的函数
SysTick_Config(72000);//1ms触发一次系统嘀嗒定时器中断

//寄存器版本：
//寄存器配置
SysTick->CTRL |=1<<0;
SysTick->CTRL |=1<<1;
SysTick->CTRL |=1<<2;
SysTick->LOAD =72000-1;//重装载值
NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn,0); //设置优先级

系统定时器是一个向下计数 24 位的计数器。
想要配置它需要到内核当中的寄存器找。处理器有一个 24bit (16777216)的定时器—SysTick，它从重装载值向下计数到 0，然后在新的时钟边沿上，加载装载值到计数器，然后继续计数。 ------对用内核里面的寄存器来说

按键驱动

按键电路图分析:
判断按键是否按下？
电平变化传给单片机的 io 口,检测 io 口的电平变化 -输入信号采集—输入模式。
问题: 分析电平怎么变化?
电平变化是一个突然的过程，从0V激增至3.3V，但是有一个很短的变化时间。
在这里插入图片描述
KEY1 --不按低电平按下高电平
KEY2 --不按高电平按下低电平
KEY3 --不按高电平按下低电平
KEY4 --不按高电平按下低电平

IO口去判断： KEY1 --PA0 KEY2–PC4 KEY3–PC5 KEY4–PC6
PA0 输入模式 --浮空输入

GPIOA->CRL &= ~(0XF<<0) 
GPIOA->CRL |=0X4<<0;

高低电平的变化在哪里看？
在输入数据寄存器中去查看。

(GPIOA->IDR & 1 <<0) == 0 检测为低电平
(GPIOA->IDR & 1 <<0) != 0 检测为高电平
If（(GPIOA->IDR & 1 <<0) ！= 0 ）
{
灯亮；
蜂鸣器响；
}

总体上就是：

1、开启时钟
2、配置模式清零置位
3、odr 输出寄存器控制灯亮灭 idr 输入信号检测高低电平

标签：输出,高电平,--,按键,低电平,STM32,开关,GPIOE,寄存器
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