02：（寄存器开发）流水灯/按键控制LED
寄存器开发
- 1、LED流水灯
- 2、按键控制LED
1、LED流水灯
通过第一章的学习，我们已然知晓了LED的点亮和熄灭的方式，下面学习流水灯的制作流程。
流水灯呈现的样子：就是第一个LED灯点亮，延迟一段时间，第一个LED灯熄灭+第二个LED灯点亮，延迟一段时间，第二个LED灯熄灭+第三个LED灯点亮…依次循环下去。其中延迟一段时间就是让单片机不做任何与LED灯有关的事情，这里使用延迟函数来实现。
在工程目录里面新建Driver文件夹用来保存配置片上外设的代码文件，如下图所示：
LED连接的实物图如下图所示：
①LED.c文件的代码如下：
#include "stm32f10x.h"
#include "LED.h"
/*
* @Function：PA0~PA7引脚选择性的初始化
* @para：对应的GPIOA的引脚PA_0~PA_7
*/
void LED_Init(uint32_t PA_x)
{
/* 1. 打开GPIOA的时钟 */
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;
/* 2. 将PA0~PA7配置为通用输出开漏模式 */
if(PA_x != PA_ALL)
{
GPIOA->CRL |= PA_x;
GPIOA->CRL &= ~(PA_x << 2);
}else{
GPIOA->CRL |= PA_ALL;
GPIOA->CRL &= PA_ALL;
}
}
/*
* @Function：输出1点亮LED灯
* @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7
*/
void LED_ON(uint16_t LEDx)
{
GPIOA->ODR |= LEDx;
}
/*
* @Function：熄灭LED灯
* @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7
*/
void LED_OFF(uint16_t LEDx)
{
GPIOA->ODR &= ~LEDx;
}
/*
* @Function：翻转LED灯
* @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7
*/
void LED_Turn(uint16_t LEDx)
{
/* 如果是关闭那么就打开，如果是打开那么就关闭 */
if((GPIOA->ODR & LEDx) == 0)//关闭
{
LED_ON(LEDx);
}else{
LED_OFF(LEDx);
}
}
②LED.h文件的代码如下：
#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#include "stm32f10x.h"
#define PA_0 0x00000003 //GPIO_CRH_MODE0
#define PA_1 0x00000030 //GPIO_CRH_MODE1
#define PA_2 0x00000300 //GPIO_CRH_MODE2
#define PA_3 0x00003000 //GPIO_CRH_MODE3
#define PA_4 0x00030000 //GPIO_CRH_MODE4
#define PA_5 0x00300000 //GPIO_CRH_MODE5
#define PA_6 0x03000000 //GPIO_CRH_MODE6
#define PA_7 0x30000000 //GPIO_CRH_MODE7
#define PA_ALL 0x33333333 //GPIO_CRH_MODE
#define LED0 GPIO_ODR_ODR0
#define LED1 GPIO_ODR_ODR1
#define LED2 GPIO_ODR_ODR2
#define LED3 GPIO_ODR_ODR3
#define LED4 GPIO_ODR_ODR4
#define LED5 GPIO_ODR_ODR5
#define LED6 GPIO_ODR_ODR6
#define LED7 GPIO_ODR_ODR7
void LED_Init(uint32_t PA_x);
void LED_ON(uint16_t LEDx);
void LED_OFF(uint16_t LEDx);
void LED_Turn(uint16_t LEDx);
#endif
③主函数文件的代码如下：
#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#define timer 500
/*
LED流水灯，LED灯的负极连接着GND，正极连接着单片机的引脚（PA0~PA4）
一共5个LED灯，引脚输出1点亮，输出0熄灭
*/
int main(void)
{
LED_Init(PA_ALL);//将所有的引脚都配置为通用输出推挽模式
while(1)
{
LED_ON(LED0);//点亮LED0
Delay_ms(timer);
LED_OFF(LED0);//熄灭LED0
LED_ON(LED1);//点亮LED1
Delay_ms(timer);
LED_OFF(LED1);//熄灭LED1
LED_ON(LED2);//点亮LED2
Delay_ms(timer);
LED_OFF(LED2);//熄灭LED2
LED_ON(LED3);//点亮LED3
Delay_ms(timer);
LED_OFF(LED3);//熄灭LED3
LED_ON(LED4);//点亮LED4
Delay_ms(timer);
LED_OFF(LED4);//熄灭LED4
}
}
代码优化如下：
#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#define timer 500
/*
LED流水灯，LED灯的负极连接着GND，正极连接着单片机的引脚（PA0~PA4）
一共5个LED灯，引脚输出1点亮，输出0熄灭
*/
int main(void)
{
LED_Init(PA_ALL);//将所有的引脚都配置为通用输出推挽模式
while(1)
{
for(uint8_t i = 0; i<5 ;i++)
{
LED_ON(LED0 << i);
Delay_ms(timer);
LED_OFF(LED0 << i);
}
}
}
代码优化2：制作来回流水灯
#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#define timer 500
/*
LED流水灯，LED灯的负极连接着GND，正极连接着单片机的引脚（PA0~PA4）
一共5个LED灯，引脚输出1点亮，输出0熄灭
*/
int main(void)
{
LED_Init(PA_ALL);//将所有的引脚都配置为通用输出推挽模式
while(1)
{
/*
代码改进：来回流水灯
*/
for(uint8_t i = 0; i<4 ;i++)
{
LED_ON(LED1 << i);
Delay_ms(timer);
LED_OFF(LED1 << i);
}
for(uint8_t i = 0; i<4 ;i++)
{
LED_ON(LED3 >> i);
Delay_ms(timer);
LED_OFF(LED3 >> i);
}
}
}
演示效果如下：
VID_20241004_105203
2、按键控制LED
使用按键控制则需要按键检测，检测引脚的输入输入电平，所以需要用到端口输入寄存器GPIO_IDR，如下图所示：
所以被检测的引脚要配置为输入模式。
实物连接如下图所示：
①Key.c文件的代码如下：
#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
/*
* @Function：按键引脚(GPIOB0)的初始化
*/
void Key_Init(void)
{
//1、开始GPIOB的时钟
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPBEN;
//2、配置引脚GPIOB0的输入模式：上拉输入,MODE0 = 00,CNF0 = 10,ODR0 = 1。
GPIOB->CRL &= ~GPIO_CRL_MODE0;
GPIOB->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF0_0;
GPIOB->CRL |= GPIO_CRL_CNF0_1;
GPIOB->ODR |= GPIO_ODR_ODR0;//表示上拉模式
}
/*
* @Function：按键按下并返回一个值
*/
uint8_t Key_Num(void)
{
uint8_t Number = 0;
//引脚配置为上拉输入，则默认输入为高电平，按键按下由高电平变为低电平
if((GPIOB->IDR & GPIO_IDR_IDR0)!= 0)//代表按键没有按下
{
Delay_ms(5);//软件消抖
if((GPIOB->IDR & GPIO_IDR_IDR0)== 0)//代表按键按下
{
Number = 1;
}
}
return Number;
}
②LED.c文件代码如下：
#include "stm32f10x.h"
#include "LED.h"
/*
* @Function：PA0~PA7引脚选择性的初始化
* @para：对应的GPIOA的引脚PA_0~PA_7
*/
void LED_Init(uint32_t PA_x)
{
/* 1. 打开GPIOA的时钟 */
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;
/* 2. 将PA0~PA7配置为通用输出开漏模式 */
if(PA_x != PA_ALL)
{
GPIOA->CRL |= PA_x;
GPIOA->CRL &= ~(PA_x << 2);
}else{
GPIOA->CRL |= PA_ALL;
GPIOA->CRL &= PA_ALL;
}
}
/*
* @Function：输出1点亮LED灯
* @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7
*/
void LED_ON(uint16_t LEDx)
{
GPIOA->ODR |= LEDx;
}
/*
* @Function：熄灭LED灯
* @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7
*/
void LED_OFF(uint16_t LEDx)
{
GPIOA->ODR &= ~LEDx;
}
/*
* @Function：翻转LED灯
* @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7
*/
void LED_Turn(uint16_t LEDx)
{
/* 如果是关闭那么就打开，如果是打开那么就关闭 */
if((GPIOA->ODR & LEDx) == 0)//关闭
{
LED_ON(LEDx);
}else{
LED_OFF(LEDx);
}
}
③主函数文件的代码如下：
#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#include "Key.h"
/*
按键控制LED
*/
int main(void)
{
LED_Init(PA_0); //将GPIOA0引脚都配置为通用输出推挽模式
Key_Init(); //初始化GPIOB0
LED_OFF(LED0); //关闭LED0
while(1)
{
if(Key_Num() == 1)//代表按键按下
{
LED_Turn(LED0);//LED灯翻转
}
}
}
演示效果如下：