面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO課件

1、面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,06面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)-GPIO,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,本章內(nèi)容,STM32F10 x標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)概述stm32f10 x.h分析建立基于庫(kù)文件函數(shù)的工程stm32f10 x_gpio.c函數(shù)調(diào)用,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,STM32F10 x標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)概述,STM32F10 x標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)是一個(gè)固件函數(shù)包，由程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和宏組成，包括了微控制器所有外設(shè)的性能特征。還包括每一個(gè)外設(shè)的驅(qū)動(dòng)描述和應(yīng)用實(shí)例。每個(gè)外設(shè)驅(qū)動(dòng)都由一組函數(shù)組成，這組函數(shù)覆蓋了該外設(shè)所有功能。每個(gè)器件的開(kāi)發(fā)都由一個(gè)通用API(ApplicationProgrammin

2、gInterface應(yīng)用編程界面)驅(qū)動(dòng)。,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,STM32F10 x標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)文件結(jié)構(gòu),面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,CMSIS架構(gòu),ARM公司于2008年11月12日發(fā)布了ARMCortex微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn)(CMSIS：CortexMicrocontrollerSoftwareInterfaceStandard)。CMSIS是獨(dú)立于供應(yīng)商的Cortex-M處理器系列硬件抽象層，為芯片廠商和中間件供應(yīng)商提供了連續(xù)的、簡(jiǎn)單的處理器軟件接口，簡(jiǎn)化了軟件復(fù)用，降低了Cortex-M3上操作系統(tǒng)的移植難度，并縮短了新入門(mén)的微控制器開(kāi)發(fā)者的學(xué)習(xí)時(shí)間和新產(chǎn)品的上市時(shí)間。

3、,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,CMSIS層結(jié)構(gòu),外設(shè)寄存器和中斷向量定義層,用戶,應(yīng)用程序代碼,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,CMSIS層結(jié)構(gòu),core_cm3.h,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,STM32F10 x標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)文件結(jié)構(gòu),Libraries,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,啟動(dòng)文件的選擇,startup_stm32f10 x_cl.s互聯(lián)型的器件，STM32F105xx，STM32F107xxstartup_stm32f10 x_hd.s大容量的STM32F101xx，STM32F102xx，STM32F103xxstartup_stm32f10 x_hd_vl.

4、s大容量的STM32F100 xxstartup_stm32f10 x_ld.s小容量的STM32F101xx，STM32F102xx，STM32F103xxstartup_stm32f10 x_ld_vl.s小容量的STM32F100 xxstartup_stm32f10 x_md.s中容量的STM32F101xx，STM32F102xx，STM32F103xxstartup_stm32f10 x_md_vl.s中容量的STM32F100 xxstartup_stm32f10 x_xl.sFLASH在512K到1024K字節(jié)的STM32F101xx，STM32F102xx，STM32F103

5、xx,STM32F103RBT6,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,core_cm3.h解析,內(nèi)核文件，定義了一些Cortex-M3的寄存器和一些函數(shù)，包括NVIC,MPU,SCB,SysTick,Debug寄存器。8488:定義版本號(hào)90:包含stdint.h(數(shù)據(jù)類型定義)9799:定義_NVIC_PRIO_BITS110116:定義_I,_O,_IO120732:定義寄存器結(jié)構(gòu)，寄存器位定義(CortexM3)7371812:函數(shù)定義,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,core_cm3.c解析,_ASMuint32_t_get_PSP(void)：獲取進(jìn)程堆棧指針PSP。_ASMvoid

6、_set_PSP(uint32_ttopOfProcStack)：設(shè)置PSP。_ASMuint32_t_get_MSP(void)：獲取主堆棧指針MSP。_ASMvoid_set_MSP(uint32_tmainStackPointer)：設(shè)置MSP。_ASMuint32_t_REV16(uint16_tvalue)：反轉(zhuǎn)半字中字節(jié)順序，如0 xABCD反轉(zhuǎn)后得到0 xCDAB。_ASMint32_t_REVSH(int16_tvalue)：反轉(zhuǎn)字節(jié)順序，并做符號(hào)拓展。就是在_REV16函數(shù)得到的結(jié)果上再進(jìn)行一次符號(hào)拓展。這兩個(gè)函數(shù)主要是方便進(jìn)行大小端的切換。,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO

7、,core_cm3.c解析,_ASMvoid_CLREX(void)：清除由LDREX指令造成的互斥鎖。LDREX和STREX是Cortex用來(lái)實(shí)現(xiàn)互斥訪問(wèn)，保護(hù)臨界資源的指令，LDREX執(zhí)行后，只有離它最近的一條存儲(chǔ)指令（STR，STREX）才能執(zhí)行，其他的存儲(chǔ)指令都會(huì)被駁回，而CLREX就是用于清除互斥訪問(wèn)狀態(tài)的標(biāo)記。_ASMuint32_t_get_BASEPRI(void)：獲取BASEPRI寄存器的值，優(yōu)先級(jí)號(hào)高于該寄存器的中斷都會(huì)被屏蔽（優(yōu)先級(jí)號(hào)越大，優(yōu)先級(jí)越低），為零時(shí)不屏蔽任何中斷。_ASMvoid_set_BASEPRI(uint32_tbasePri)：設(shè)置BASEPRI的

8、值。_ASMuint32_t_get_PRIMASK(void)：PRIMASK是一個(gè)只有一位的寄存器，置位時(shí)屏蔽絕大部分的異常中斷，只剩下NMI和HardFault可以響應(yīng)。_ASMvoid_set_PRIMASK(uint32_tpriMask)：設(shè)置PRIMASK的值。,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,core_cm3.c解析,_ASMuint32_t_get_FAULTMASK(void)：FAULTMASK也是一個(gè)只有一位的寄存器，為1時(shí)只有NMI才能響應(yīng)，其他異常與中斷全部被屏蔽。_ASMvoid_set_FAULTMASK(uint32_tfaultMask)：設(shè)置FAULTM

9、ASK的值。_ASMuint32_t_get_CONTROL(void)：獲取CONTROL的值。寄存器CONTROL只有兩位。CONTROL0選擇特權(quán)級(jí)別，0為特權(quán)級(jí)，1為敵用戶級(jí)。CONTROL1用于選擇堆棧指針，0為MSP，1為PSP。_ASMvoid_set_CONTROL(uint32_tcontrol)：設(shè)置CONTROL寄存器的值。BASEPRI，PRIMASK，F(xiàn)AULTMASK，CONTROL都只能在特權(quán)模式下被修改。,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,stm32f10 x.h分析,6597:定義CPU，選擇STM32F10X_MD99106:定義USE_STDPERIPH_

10、DRIVER,確定是否使用外設(shè)驅(qū)動(dòng)庫(kù)。115121:定義HSE頻率。128:定義HSE啟動(dòng)時(shí)間上限130:定義HSI頻率132143:定義固件函數(shù)庫(kù)版本號(hào)155159:定義MPU160:定義_NVIC_PRIO_BITS161:定義_Vendor_SysTickConfig,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,stm32f10 x.h分析,167472:定義中斷向量，數(shù)據(jù)類型IRQ_TYPE。478480:包含頭文件487517:定義新數(shù)據(jù)類型519524:定義狀態(tài)常量(枚舉)5421261:定義外設(shè)寄存器結(jié)構(gòu)體12721370:定義外設(shè)基地址13801453:定義外設(shè)寄存器指針14678286

11、:定義外設(shè)寄存器中的位82968298:根據(jù)是否定義USE_STDPERIPH_DRIVER決定是否包含stm32f10 x_conf.h。83048316:定義寄存器位操作函數(shù)。,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,system_stm32f10 x.c分析_時(shí)鐘設(shè)置,65:包含stm32f10 x.h106116:定義系統(tǒng)時(shí)鐘頻率（根據(jù)實(shí)際情況選擇）128：定義VECT_TAB_OFFSET148165：定義SystemCoreClock167：定義AHB預(yù)分頻數(shù)組1761080：定義函數(shù),面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,system_stm32f10 x.c分析,externvoidSy

12、stemInit(void);設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘（系統(tǒng)時(shí)鐘源、PLL倍頻因子、AHB/APBx的預(yù)分頻及其Flash）該函數(shù)在啟動(dòng)后的復(fù)位中被調(diào)用。externvoidSystemCoreClockUpdate(void);更新系統(tǒng)內(nèi)核時(shí)鐘，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)核時(shí)鐘變化后必須執(zhí)行該函數(shù)進(jìn)行更新,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,外設(shè)庫(kù)結(jié)構(gòu),misc.c/misc.hNVIC外設(shè)驅(qū)動(dòng)，代替原來(lái)的stm32f10 x_nvic.c.stm32f10 x_adc.c/stm32f10 x_adc.hstm32f10 x_bkp.c/stm32f10 x_bkp.hstm32f10 x_can.c/stm32f10

13、x_can.hstm32f10 x_cec.c/stm32f10 x_cec.hstm32f10 x_crc.c/stm32f10 x_crc.hstm32f10 x_dac.c/stm32f10 x_dac.hstm32f10 x_dbgmcu.c/stm32f10 x_dbgmcu.hstm32f10 x_dma.c/stm32f10 x_dma.hstm32f10 x_exti.c/stm32f10 x_exti.hstm32f10 x_flash.c/stm32f10 x_flash.h,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,外設(shè)庫(kù)結(jié)構(gòu),stm32f10 x_fsmc.c/stm32f10

14、 x_fsmc.hstm32f10 x_gpio.c/stm32f10 x_gpio.hstm32f10 x_i2c.c/stm32f10 x_i2c.hstm32f10 x_iwdg.c/stm32f10 x_iwdg.hstm32f10 x_pwr.c/stm32f10 x_pwr.hstm32f10 x_rcc.c/stm32f10 x_rcc.hstm32f10 x_rtc.c/stm32f10 x_rtc.hstm32f10 x_sdio.c/stm32f10 x_sdio.hstm32f10 x_spi.c/stm32f10 x_spi.hstm32f10 x_tim.c/stm3

15、2f10 x_tim.hstm32f10 x_usart.c/stm32f10 x_usart.hstm32f10 x_wwdg.c/stm32f10 x_wwdg.h,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,文檔和庫(kù)規(guī)范,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,文檔和庫(kù)規(guī)范,PPP表示任一外設(shè)縮寫(xiě)，例如：ADC。系統(tǒng)、源程序文件和頭文件命名都以“stm32f10 x_”作為開(kāi)頭，例如：stm32f10 x_conf.h。常量?jī)H被應(yīng)用于一個(gè)文件的，定義于該文件中；被應(yīng)用于多個(gè)文件的，在對(duì)應(yīng)頭文件中定義。所有常量都由英文字母大寫(xiě)書(shū)寫(xiě)。寄存器作為常量處理。他們的命名都由英文字母大寫(xiě)書(shū)寫(xiě)。外設(shè)函數(shù)的命名以該外設(shè)

16、的縮寫(xiě)加下劃線為開(kāi)頭。每個(gè)單詞的第一個(gè)字母都由英文字母大寫(xiě)書(shū)寫(xiě)，例如：SPI_SendData。在函數(shù)名中，只允許存在一個(gè)下劃線，用以分隔外設(shè)縮寫(xiě)和函數(shù)名的其它部分。,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,常用函數(shù),PPP_Init根據(jù)PPP_InitTypeDef中指定的參數(shù)，初始化外設(shè)PPP，例如TIM_Init。PPP_DeInit復(fù)位外設(shè)PPP的所有寄存器至缺省值，例如TIM_DeInit。,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,建立GPIO工程模版,1.建立目錄,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,建立一個(gè)GPIO工程模版,2.拷貝文件,.STM32F10 x_StdPeriph_Lib_V3

17、.5.0ProjectSTM32F10 x_StdPeriph_Templatestm32f10 x_conf.h,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,建立一個(gè)GPIO工程模版,3.建立工程“Project”“NewuVisionProject”，選擇在工程目錄的“V1Project”目錄下命名新建工程為“GPIO_LIB.uvproj”.CPU選擇窗口，選擇CPU為STMicroelectronics”“STM32F103103RB”；復(fù)制啟動(dòng)文件對(duì)話框選NO,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,建立一個(gè)GPIO工程模版,3.建立工程“Project”“NewuVisionProject”，選擇

18、在工程目錄的“V1Project”目錄下命名新建工程為“GPIO_LIB.uvproj”.,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,建立一個(gè)GPIO工程模版,4.配置工程建立源程序組添加.c文件到源程序組配置output和list目錄配置包含文件目錄預(yù)定義變量,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,添加源程序到組,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,工程配置,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,工程配置,1.符號(hào)預(yù)定義：STM32F10X_MD,USE_STDPERIPH_DRIVER2.設(shè)置包含頭文件路徑

19、：所有包含.h文件的路徑,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,編輯空白main.c、編譯工程,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO.h分析,輸出速度定義輸入輸出類型定義初始化結(jié)構(gòu)體定義,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO.h分析,輸出速度定義輸入輸出類型定義初始化結(jié)構(gòu)體定義位狀態(tài)定義引腳定義引腳復(fù)用功能定義函數(shù)定義,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_DeInit例：關(guān)閉GPIOA時(shí)鐘GPIO_DeInit(GPIOA),面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_AFIODeInit例：關(guān)閉AFIO時(shí)鐘GPIO

20、_AFIODeInit();,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_Init例：設(shè)置PA2,PA3為推挽輸出，速度上限50MHz。GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOA,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_St

21、ructInit例：設(shè)置PA為初始狀態(tài)GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;GPIO_StructInit(,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_ReadInputDataBit例:讀取PB7輸入寄存器數(shù)據(jù)到變量k1unsignedcharK1;K1=GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_ReadInputData例:讀取PC輸入寄存器數(shù)據(jù)到變量ReadValueu16ReadValue;ReadValue=GPIO_ReadInputDa

22、ta(GPIOC);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_ReadOutputDataBit例：讀取PB7輸出寄存器數(shù)據(jù)到變量ReadValue。u8ReadValue;ReadValue=GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_ReadOutputData例：讀取PC輸出寄存器數(shù)據(jù)到變量ReadValueu16ReadValue;ReadValue=GPIO_ReadOutputData(GPIOC);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_SetB

23、its例：置位PA10,PA15GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_15);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_ResetBits例：復(fù)位PA10,PA15GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_15);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_WriteBit注：使用較少，可用GPIO_SetBits和GPIO_ResetBits代替,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_Write例：寫(xiě)入0 x450f到PAGPIO_Write(GPIOA,

24、0 x450f);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_PinLockConfig例：鎖定PA0,PA1GPIO_PinLockConfig(GPIOA,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_EventOutputConfig例：選擇PC5作為事件輸出GPIO_EventOutputConfig(GPIO_PortSourceGPIOC,GPIO_PinSource5);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_EventOutputCmd例：使能PC6事件輸出GPIO_EventOut

25、putConfig(GPIO_PortSourceGPIOC,GPIO_PinSource6);GPIO_EventOutputCmd(ENABLE);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_PinRemapConfig例：GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_I2C1,ENABLE);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_EXTILineConfig例：選擇PB8作為line8外部中斷源GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSource_GPIOB,GPIO_PinSource8);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)

26、計(jì)GPIO,GPIO函數(shù),GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig例：,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,例1.流水燈,建立工程配置工程修改stm32f10 x_conf.h包含頭文件misc.h包含頭文件stm32f10 x_gpio.h包含頭文件stm32f10 x_rcc.h預(yù)定義宏STM32F10X_MD,USE_STDPERIPH_DRIVER,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,例1.流水燈,使用函數(shù)RCC_APB2PeriphClockCmd-使能GPIOA,GPIOB時(shí)鐘GPIO_Init-設(shè)置PA2,PA3,PB2為推挽輸出GPIO_SetBits,GPIO_

27、ResetBits-置位、復(fù)位IO引腳,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,程序設(shè)計(jì),#includevoidDelay(volatileunsignedintnCount)/延時(shí)函數(shù)for(;nCount!=0;nCount-);intmain()GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;/*GPIODPeriphclockenable*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);,面向庫(kù)文件函數(shù)的程序設(shè)計(jì)GPIO,程序設(shè)計(jì),/*ConfigurePA2andPA3inoutputpushpullmode*/GPIO_In