通過使用CMSIS庫函數(shù)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燈實(shí)驗(yàn)

1 如何使用CMIS庫

   #####如何使用此驅(qū)動(dòng)#####
   ==============================================================================
   [. .]
   (#)啟用GPIO AHB時(shí)鐘使用以下函數(shù):__HAL_RCC_GPIOx_CLK_ENABLE()。
   (#)使用HAL_GPIO_Init()配置GPIO引腳。
   (++)使用GPIO_InitTypeDef結(jié)構(gòu)體中的“mode”成員配置IO模式
   (++)激活上拉，下拉電阻使用“拉”成員從GPIO_InitTypeDef結(jié)構(gòu)。
   (++)在輸出或交替功能模式選擇時(shí):速度為通過GPIO_InitTypeDef結(jié)構(gòu)中的“Speed”成員配置。
   (++)在備用模式下為選擇，備用功能連接IO通過GPIO_InitTypeDef結(jié)構(gòu)中的“Alternate”成員配置。
   (++)當(dāng)引腳用作ADC通道時(shí)，需要模擬模式或DAC輸出。
   (++)在外部中斷/事件的情況下，選擇“Mode”成員從GPIO_InitTypeDef結(jié)構(gòu)選擇類型(中斷或事件)和相應(yīng)的觸發(fā)事件(上升或下降或兩者都有)。

   在外部中斷/事件模式選擇的情況下，配置NVIC IRQ優(yōu)先級使用HAL_NVIC_SetPriority()映射到EXTI行，并使用HAL_NVIC_EnableIRQ()。

   (#)使用HAL_GPIO_ReadPin()獲取在輸入模式下配置的引腳電平。

   (#)設(shè)置/重置在輸出模式下配置的引腳的電平
   HAL_GPIO_WritePin () / HAL_GPIO_TogglePin()。

   (#)鎖定引腳配置直到下一次重置使用HAL_GPIO_LockPin()。

   (#)復(fù)位期間和復(fù)位后，備用功能不存在active，且GPIO引腳配置為輸入浮動(dòng)模式(JTAG除外)
   針)。
   (#) LSE振蕩器引腳OSC32_IN和OSC32_OUT可作為通用器件使用(PC14和PC15)，當(dāng)LSE振蕩器關(guān)閉時(shí),LSE優(yōu)先于GPIO功能。。
   (#) HSE振蕩器引腳OSC_IN/OSC_OUT可用作通用PH0和PH1，當(dāng)HSE振蕩器關(guān)閉時(shí)。HSE優(yōu)先于GPIO功能。
   初始化：void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef  *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init)
   輸入?yún)?shù)檢查：
   /* Check the parameters */
   assert_param(IS_GPIO_ALL_INSTANCE(GPIOx));
   assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Init->Pin));
   assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_Init->Mode));

類似的處理，廠家的代碼更加健壯。
引用庫后需要先編譯一下， 才能出現(xiàn)頭文件.h。

2 如何利用CMSIS庫操作IO

根據(jù) Enable the GPIO AHB clock using the following function: __HAL_RCC_GPIOx_CLK_ENABLE(). 初始化需首先調(diào)用 __HAL_RCC_GPIOx_CLK_ENABLE()

     void LED0_Init(void)
		{
		
			__HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
		
		}

提示警告：
打開stm32f4xx_hal_rcc_ex.h：
端口F的初始化宏定義：

    #define __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE()    do { \
                                        __IO uint32_t tmpreg = 0x00U; \
                                        SET_BIT(RCC->AHB1ENR, RCC_AHB1ENR_GPIOFEN);\
                                        /* Delay after an RCC peripheral clock enabling */ \
                                        tmpreg = READ_BIT(RCC->AHB1ENR, RCC_AHB1ENR_GPIOFEN);\
                                        UNUSED(tmpreg); \
                                        } while(0U)

需要將頭文件包含在代碼中去。

加入初始化stm32f4xx_hal_gpio.c中的void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init)，增加函數(shù)：HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init)
參數(shù)1為：GPIOF，參數(shù)2為： gpio_info
先定義結(jié)構(gòu)體參數(shù)gpio_info：GPIO_InitTypeDef gpio_info，而GPIO_InitTypeDef的定義在：#include "stm32f4xx_hal_gpio.h"中，引入：

提示錯(cuò)誤：

取地址，根據(jù)提示增加&，解決。
開始寫gpio_info的參數(shù)，取值在"stm32f4xx_hal_gpio.h"中進(jìn)行了定義，直接使用宏定義的值：

	gpio_info.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

定義速度Speed，頭文件中的定義為：

            /** @defgroup GPIO_speed_define  GPIO speed define
        * @brief GPIO Output Maximum frequency
        * @{
        */
        #define  GPIO_SPEED_FREQ_LOW         0x00000000U  /*!< IO works at 2 MHz, please refer to the product datasheet */
        #define  GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM      0x00000001U  /*!< range 12,5 MHz to 50 MHz, please refer to the product datasheet */
        #define  GPIO_SPEED_FREQ_HIGH        0x00000002U  /*!< range 25 MHz to 100 MHz, please refer to the product datasheet  */
        #define  GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH   0x00000003U  /*!< range 50 MHz to 200 MHz, please refer to the product datasheet  */
        /**
        * @}
        */

其他可設(shè)置的模式：

           /** @defgroup GPIO_mode_define GPIO mode define
       * @brief GPIO Configuration Mode
       *        Elements values convention: 0x00WX00YZ
       *           - W  : EXTI trigger detection on 3 bits
       *           - X  : EXTI mode (IT or Event) on 2 bits
       *           - Y  : Output type (Push Pull or Open Drain) on 1 bit
       *           - Z  : GPIO mode (Input, Output, Alternate or Analog) on 2 bits
       * @{
       */
       #define  GPIO_MODE_INPUT                        MODE_INPUT                                                  /*!< Input Floating Mode                   */
       #define  GPIO_MODE_OUTPUT_PP                    (MODE_OUTPUT | OUTPUT_PP)                                   /*!< Output Push Pull Mode                 */
       #define  GPIO_MODE_OUTPUT_OD                    (MODE_OUTPUT | OUTPUT_OD)                                   /*!< Output Open Drain Mode                */
       #define  GPIO_MODE_AF_PP                        (MODE_AF | OUTPUT_PP)                                       /*!< Alternate Function Push Pull Mode     */
       #define  GPIO_MODE_AF_OD                        (MODE_AF | OUTPUT_OD)                                       /*!< Alternate Function Open Drain Mode    */

       #define  GPIO_MODE_ANALOG                       MODE_ANALOG                                                 /*!< Analog Mode  */

       #define  GPIO_MODE_IT_RISING                    (MODE_INPUT | EXTI_IT | TRIGGER_RISING)                     /*!< External Interrupt Mode with Rising edge trigger detection          */
       #define  GPIO_MODE_IT_FALLING                   (MODE_INPUT | EXTI_IT | TRIGGER_FALLING)                    /*!< External Interrupt Mode with Falling edge trigger detection         */
       #define  GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING            (MODE_INPUT | EXTI_IT | TRIGGER_RISING | TRIGGER_FALLING)   /*!< External Interrupt Mode with Rising/Falling edge trigger detection  */

       #define  GPIO_MODE_EVT_RISING                   (MODE_INPUT | EXTI_EVT | TRIGGER_RISING)                     /*!< External Event Mode with Rising edge trigger detection             */
       #define  GPIO_MODE_EVT_FALLING                  (MODE_INPUT | EXTI_EVT | TRIGGER_FALLING)                    /*!< External Event Mode with Falling edge trigger detection            */
       #define  GPIO_MODE_EVT_RISING_FALLING           (MODE_INPUT | EXTI_EVT | TRIGGER_RISING | TRIGGER_FALLING)   /*!< External Event Mode with Rising/Falling edge trigger detection     */

       /**
       * @}
       */
       /** @defgroup GPIO_pull_define GPIO pull define
       * @brief GPIO Pull-Up or Pull-Down Activation
       * @{
       */
       #define  GPIO_NOPULL        0x00000000U   /*!< No Pull-up or Pull-down activation  */
       #define  GPIO_PULLUP        0x00000001U   /*!< Pull-up activation                  */
       #define  GPIO_PULLDOWN      0x00000002U   /*!< Pull-down activation                */
       /**
       * @}
       */
       ```
       定義要操作的端口，gpio_info.Pin：gpio_info.Pin = GPIO_PIN_9;
       來源："stm32f4xx_hal_gpio.h"：
       ```C
       /** @defgroup GPIO_pins_define GPIO pins define
       * @{
       */
       #define GPIO_PIN_0                 ((uint16_t)0x0001)  /* Pin 0 selected    */
       #define GPIO_PIN_1                 ((uint16_t)0x0002)  /* Pin 1 selected    */
       #define GPIO_PIN_2                 ((uint16_t)0x0004)  /* Pin 2 selected    */
       #define GPIO_PIN_3                 ((uint16_t)0x0008)  /* Pin 3 selected    */
       #define GPIO_PIN_4                 ((uint16_t)0x0010)  /* Pin 4 selected    */
       #define GPIO_PIN_5                 ((uint16_t)0x0020)  /* Pin 5 selected    */
       #define GPIO_PIN_6                 ((uint16_t)0x0040)  /* Pin 6 selected    */
       #define GPIO_PIN_7                 ((uint16_t)0x0080)  /* Pin 7 selected    */
       #define GPIO_PIN_8                 ((uint16_t)0x0100)  /* Pin 8 selected    */
       #define GPIO_PIN_9                 ((uint16_t)0x0200)  /* Pin 9 selected    */
       #define GPIO_PIN_10                ((uint16_t)0x0400)  /* Pin 10 selected   */
       #define GPIO_PIN_11                ((uint16_t)0x0800)  /* Pin 11 selected   */
       #define GPIO_PIN_12                ((uint16_t)0x1000)  /* Pin 12 selected   */
       #define GPIO_PIN_13                ((uint16_t)0x2000)  /* Pin 13 selected   */
       #define GPIO_PIN_14                ((uint16_t)0x4000)  /* Pin 14 selected   */
       #define GPIO_PIN_15                ((uint16_t)0x8000)  /* Pin 15 selected   */
       #define GPIO_PIN_All               ((uint16_t)0xFFFF)  /* All pins selected */

       #define GPIO_PIN_MASK              0x0000FFFFU /* PIN mask for assert test */
       /**
       * @}
       */
   ```
其他參數(shù)采用復(fù)位值即可。
配置端口為高電平，用到的函數(shù)為HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState)：
GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin定義按前述變量填寫。
GPIO_PinStatw定義為enmu，枚舉變量，定義為：
```C
/**
 * @brief  GPIO Bit SET and Bit RESET enumeration
 */
typedef enum
{
 GPIO_PIN_RESET = 0,
 GPIO_PIN_SET
}GPIO_PinState;
/**
 * @}
 */

此處定義為：GPIO_PIN_SET，初始化完成后，默認(rèn)為不亮的。

兩種實(shí)現(xiàn)方法的比較

• 更好的可移植性
• 更好的可靠性
• 代碼占用的空間
• 更大更好的使用性

課后作業(yè):

1:如何寫一個(gè)更加通用移植性更好的控制燈的函數(shù)
利用庫函數(shù)控制：

void Led_Ctrl(GPIo_TypeDef* GPIOx,uint16_t led_pin,uint8_t ctrl)
{
    if(LED_ON==ctrl)
       HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, led_pin, GPIO_PIN_RESET);
    else
       HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, led_pin, GPIO_PIN_SET);
}

重新編譯工程標(biāo)準(zhǔn)庫的GPIO功能的時(shí)候出現(xiàn)了error: #20: identifier “HAL_StatusTypeDef” is undefined問題。

解決方式：#include "stm32f4xx_hal.h"后，添加user目錄下的test.c(有main函數(shù)即可），成功編譯。

include目錄可添加指定目錄：
另外，GPIO_InitTypeDef 也可以采用指針形式，如： *p_gpio_info;

對指針的存儲空間進(jìn)行分配，用malloc

GPIO_InitTypeDef  *p_gpio_info; //方法2：定義指針
p_gpio_info = malloc(sizeof(GPIO_InitTypeDef));//如警告沒有聲明,則需要引用標(biāo)準(zhǔn)庫：#include "stdlib.h"

更多的操作說明，以stm32f4xx_hal.c為例，提供了常用的硬件相關(guān)的API:
The HAL contains two APIs’ categories:
(+) Common HAL APIs
(+) Services HAL APIs
如：初始化HAL_StatusTypeDef HAL_Init(void)
主堆棧初始化：
/**

• @brief Initialize the MSP.
• @retval None
  */
  __weak void HAL_MspInit(void)
  延時(shí)函數(shù)：
  __weak void HAL_Delay(uint32_t Delay)
  {
  uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
  uint32_t wait = Delay;

/* Add a freq to guarantee minimum wait */
if (wait < HAL_MAX_DELAY)
可以嘗試采用。

完整代碼：

LED.C:

#include "stm32f4xx_hal.h"
#include "stm32f4xx_hal_rcc.h"
#include "stm32f4xx_hal_gpio.h"
#include "stdlib.h"
#include "stm32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include "led.h"


void LED0_Init(void)
{

	GPIO_InitTypeDef  gpio_info;
	
	GPIO_InitTypeDef  *p_gpio_info; //方法2：定義指針
	
	p_gpio_info = malloc(sizeof(GPIO_InitTypeDef));//如警告沒有聲明,則需要引用標(biāo)準(zhǔn)庫：#include "stdlib.h"
	
	__HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
	
	p_gpio_info->Pin = GPIO_PIN_10; //方法2：指針賦值
	p_gpio_info->Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
	p_gpio_info->Speed = GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM;
	
	
	gpio_info.Pin = GPIO_PIN_9;
	gpio_info.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
	gpio_info.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM; //其他參數(shù)采用復(fù)位值即可
	
	HAL_GPIO_Init(GPIOF, &gpio_info);
	
	//HAL_GPIO_Init(GPIOF,p_gpio_info); //方法2
	
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_SET);
	
	
}

void LED0_On()
{
	
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_RESET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET);
}

void LED0_Off()
{

	HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET);
	
}

void Led_Ctrl(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t led_pin,uint8_t ctrl)
{
    if(LED_ON==ctrl)
       HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, led_pin, GPIO_PIN_RESET);
    else
       HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, led_pin, GPIO_PIN_SET);
}

test.c:

#include "systick.h"
#include "stm32f4xx.h"
#include "led.h"

#define SYS_MAX_CLK 12
#define DELAY_1S    1000

int main(void)
{
	
	LED0_Init();//初始化LEDO
  delay_init(SYS_MAX_CLK);//初始化系統(tǒng)時(shí)鐘
	
	while(1)
	{
		/*
		LED0_On(); //點(diǎn)亮LEDO
		delay_ms(1000); //延時(shí)1s
		LED0_Off(); //關(guān)閉LED0
		//delay_ms(1000); //延時(shí)1s
		*/
		Led_Ctrl(LED0_PIN_ROW, LED0_PIN, LED_ON);
		Led_Ctrl(LED1_PIN_ROW, LED0_PIN, LED_OFF);
		delay_ms(DELAY_1S); //延時(shí)1s
		Led_Ctrl(LED0_PIN_ROW, LED0_PIN, LED_OFF);
		Led_Ctrl(LED1_PIN_ROW, LED0_PIN, LED_ON);
		delay_ms(DELAY_1S); //延時(shí)1s
	}
}

led.h:

#include "stm32f4xx.h"
#include "systick.h"

#ifndef __LED_H
#define __LED_H	 

#define LED0_PIN_ROW GPIOF
#define LED1_PIN_ROW GPIOF

#define LED0_PIN GPIO_PIN_9
#define LED1_PIN GPIO_PIN_10

#define LED_ON  1
#define LED_OFF 2

void LED0_Init(void);//初始化
void LED0_On(void);
void LED0_Off(void);
void Led_Ctrl(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t led_pin,uint8_t ctrl);


void delay_init(u8 SYSCLK);
void delay_ms(u16 nms);
void delay_us(u32 nus);

#endif

systick.h:

//摘自正點(diǎn)原子提供例程

#ifndef __SYSTICK_H__
#define __SYSTICK_H__

#include "stm32f4xx.h"

typedef uint32_t  u32;
typedef uint16_t u16;
typedef uint8_t  u8;
static u8  fac_us=0;							//us延時(shí)倍乘數(shù)			   
static u16 fac_ms=0;							//ms延時(shí)倍乘數(shù),在ucos下,代表每個(gè)節(jié)拍的ms數(shù)


void delay_init(u8 SYSCLK);
void delay_us(u32 nus);
void delay_ms(u16 nms);

#endif

systick.c:

#include "systick.h"


//摘自正點(diǎn)原子提供例程
//初始化延遲函數(shù)
//當(dāng)使用OS的時(shí)候,此函數(shù)會(huì)初始化OS的時(shí)鐘節(jié)拍
//SYSTICK的時(shí)鐘固定為HCLK時(shí)鐘的1/8
//SYSCLK:系統(tǒng)時(shí)鐘
void delay_init(u8 SYSCLK)
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS 						//如果需要支持OS.
	u32 reload;
#endif
 	SysTick->CTRL&=~(1<<2);					//SYSTICK使用外部時(shí)鐘源	 
	fac_us=SYSCLK/8;						//不論是否使用OS,fac_us都需要使用
#if SYSTEM_SUPPORT_OS 						//如果需要支持OS.
	reload=SYSCLK/8;						//每秒鐘的計(jì)數(shù)次數(shù) 單位為K	   
	reload*=1000000/delay_ostickspersec;	//根據(jù)delay_ostickspersec設(shè)定溢出時(shí)間
											//reload為24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,約合1.86s左右	
	fac_ms=1000/delay_ostickspersec;		//代表OS可以延時(shí)的最少單位	   
	SysTick->CTRL|=1<<1;   					//開啟SYSTICK中斷
	SysTick->LOAD=reload; 					//每1/delay_ostickspersec秒中斷一次	
	SysTick->CTRL|=1<<0;   					//開啟SYSTICK    
#else
	fac_ms=(u16)fac_us*1000;				//非OS下,代表每個(gè)ms需要的systick時(shí)鐘數(shù)   
#endif
}								    
//延時(shí)nus
//nus為要延時(shí)的us數(shù).		    								   
void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 temp;	    	 
	SysTick->LOAD=nus*fac_us; 				//時(shí)間加載	  		 
	SysTick->VAL=0x00;        				//清空計(jì)數(shù)器
	SysTick->CTRL=0x01 ;      				//開始倒數(shù) 	 
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));	//等待時(shí)間到達(dá)   
	SysTick->CTRL=0x00;      	 			//關(guān)閉計(jì)數(shù)器
	SysTick->VAL =0X00;       				//清空計(jì)數(shù)器	 
}
//延時(shí)nms
//注意nms的范圍
//SysTick->LOAD為24位寄存器,所以,最大延時(shí)為:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK單位為Hz,nms單位為ms
//對72M條件下,nms<=1864 
void delay_ms(u16 nms)
{	 		  	  
	u32 temp;		   
	SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;			//時(shí)間加載(SysTick->LOAD為24bit)
	SysTick->VAL =0x00;           			//清空計(jì)數(shù)器
	SysTick->CTRL=0x01 ;          			//開始倒數(shù)  
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));	//等待時(shí)間到達(dá)   
	SysTick->CTRL=0x00;      	 			//關(guān)閉計(jì)數(shù)器
	SysTick->VAL =0X00;       				//清空計(jì)數(shù)器	  	    
} 

2:通過本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)客,結(jié)合板上蜂嗚器的電路,實(shí)現(xiàn)一個(gè)小型的告警系統(tǒng),要求蜂鳴器周期性的響2S，停5S。使用CMSIS提供的延時(shí)函數(shù)。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-623433.html

到了這里，關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)||不一樣的點(diǎn)燈實(shí)驗(yàn)(2)|通過使用CMSIS庫函數(shù)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燈實(shí)驗(yàn)-學(xué)習(xí)筆記（12）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！