Alientek SMT32开发板 跑马灯实验

3.1.1 STM32 IO口简介

3.1.2硬件设计

3.1.3软件设计

3.1.4仿真与下载

3.1.1STM32 IO简介

作为所有开发板的经典入门实验，莫过于跑马灯了。ALIENTEKMiniSTM32开发板板载了2个LED，DS0和DS1，本实验将通过教你如何控制这两个灯实现交替闪烁的类跑马灯效果。

该实验的关键在于如何控制STM32的IO口输出。了解了STM32的IO口如何输出的，就可以实现跑马灯了。通过这一节的学习，你将初步掌握STM32基本IO口的使用，而这是迈向STM32的第一步。

STM32的IO口可以由软件配置成8种模式：

1、输入浮空

2、输入上拉

3、输入下拉

4、模拟输入

5、开漏输出

6、推挽输出

7、推挽式复用功能

8、开漏复用功能

每个IO口可以自由编程，单IO口寄存器必须要按32位字被访问。STM32的很多IO口都是5V兼容的，这些IO口在与5V电平的外设连接的时候很有优势，具体哪些IO口是5V兼容的，可以从该芯片的数据手册管脚描述章节查到（I/OLevel标FT的就是5V电平兼容的）。

STM32的每个IO端口都有7个寄存器来控制。他们分别是：配置模式的2个32位的端口配置寄存器CRL和CRH；2个32位的数据寄存器IDR和ODR；1个32位的置位/复位寄存器BSRR；一个16位的复位寄存器BRR；1个32位的锁存寄存器LCKR；这里我们仅介绍常用的几个寄存器，我们常用的IO端口寄存器只有4个：CRL、CRH、IDR、ODR。

CRL和CRH控制着每个IO口的模式及输出速率。

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输出模式配置如表3.1.1.2所示：

表3.1.1.2STM32输出模式配置表

接下来我们看看端口低配置寄存器CRL的描述，如下图所示：

图3.1.1.1端口低配置寄存器CRL各位描述

该寄存器的复位值为0X4444 4444，从上图可以看到，复位值其实就是配置端口为浮空输入模式。从上图还可以得出：STM32的CRL控制着每个IO端口（A~G）的低8位的模式。每个IO端口的位占用CRL的4个位，高两位为CNF，低两位为MODE。这里我们可以记住几个常用的配置，比如0X4表示模拟输入模式（ADC用）、0X3表示推挽输出模式（做输出口用，50M速率）、0X8表示上/下拉输入模式（做输入口用）、0XB表示复用输出（使用IO口的第二功能，50M速率）。

CRH的作用和CRL完全一样，只是CRL控制的是低8位输出口，而CRH控制的是高8位输出口。这里我们对CRH就不做详细介绍了。

给个实例，比如我们要设置PORTC的11位为上拉输入，12位为推挽输出。代码如下：

GPIOC->CRH&=0XFFF00FFF;//清掉这2个位原来的设置，同时也不影响其他位的设置

GPIOC->CRH|=0X00038000;//PC11输入，PC12输出

GPIOC->ODR=1<<11;//PC11上拉

通过这3句话的配置，我们就设置了PC11为上拉输入，PC12为推挽输出。

IDR是一个端口输入数据寄存器，只用了低16位。该寄存器为只读寄存器，并且只能以16位的形式读出。该寄存器各位的描述如下图所示：

图3.1.1.2端口输入数据寄存器IDR各位描述

要想知道某个IO口的状态，你只要读这个寄存器，再看某个位的状态就可以了。使用起来是比较简单的。

ODR是一个端口输出数据寄存器，也只用了低16位。该寄存器虽然为可读写，但是从该寄存器读出来的数据都是0。只有写是有效的。其作用就是控制端口的输出。该寄存器的各位描述如下图所示：

图3.1.1.3端口输出数据寄存器ODR各位描述

了解了这几个寄存器，我们就可以开始跑马灯实验的真正设计了。关于IO口更详细的介绍，请参考《STM32参考手册》第69页7.1节。

在此，我们可以总结一下，对于学过AVR的人来说，我们都知道AVR的IO口由3个寄存器控制：DDR、PORT、PIN。这里我们可以拿STM32的IO控制寄存器和AVR的来个类比：

1，STM32的CRL和CRH就相当于AVR的DDR寄存器，用来控制IO口的方向，只不过STM32的CRL和CRH功能更强大一点罢了。

2，STM32的ODR就相当于AVR的PORT，都是用来控制IO口的输出电平或者上下拉电阻的。

3，STM32的IDR就相当于AVR的PIN，都是用来存储IO口当前的输入状态（高低电平）的。

除此之外，STM32还有BSRR、BRR、LCKR等几个寄存器用于控制IO口，这点是AVR所没有的。

3.1.2硬件设计

该实验的硬件电路在ALIENTEM Mini STM32开发板上已经连接好了。DS0接PA8，DS1接PD2。所以在硬件上不需要动任何东西。其连接原理图如下：

图3.1.2.1LED与STM32连接原理图

3.1.3软件设计

首先，找到之前新建的TEST工程，在该文件夹下面新建一个HARDWARE的文件夹，用来存储以后与硬件相关的代码。然后在HARDWARE文件夹下新建一个LED文件夹，用来存放与LED相关的代码。