STM32F103（标准库）LED 闪烁实验

STM32F103（标准库）LED 闪烁实验

在 STM32 的学习过程中，点亮第一个 LED 是一个“Hello World” 级别的实验。通过这个实验，可以帮助我们快速熟悉 GPIO 的配置流程以及延时函数的使用。本文将基于 STM32F103 标准外设库，实现一个 LED 的闪烁程序。

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一、实验目标

• 使用 STM32F103 最小系统板（或开发板）
• 通过标准外设库配置 GPIO 引脚
• 控制 PA0 引脚输出高低电平，实现 LED 闪烁
• 使用 SysTick 定时器实现延时函数

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二、硬件准备

• STM32F103C8T6 最小系统板
• LED + 电阻（也可直接使用开发板自带 LED）
• 下载器（ST-LINK 或 J-Link）

接线方式：

• PA0 → LED → 电阻 → GND

当 PA0 输出高电平时，LED 熄灭；
输出低电平时，LED 点亮（具体效果与硬件接法有关）。

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三、软件设计

1. 主函数代码

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"

int main(void)
{
	// 开启 GPIOA 时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	// 配置 PA0 为推挽输出
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  	// 推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;			// 选择 PA0
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;	// 输出速度 50MHz
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);			    // 初始化 GPIOA
	
	while (1)
	{
		// 写法1：直接调用 Reset/SetBits
		GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);  // PA0 = 0
		Delay_ms(500);
		GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);    // PA0 = 1
		Delay_ms(500);

		// 写法2：使用 WriteBit，指定高低电平
		GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_RESET);    
		Delay_ms(500);
		GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_SET);      
		Delay_ms(500);

		// 写法3：使用强制转换，直接写入 0/1
		GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)0); 
		Delay_ms(500);
		GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)1); 
		Delay_ms(500);
	}
}

在这个程序中，分别展示了三种常见的 GPIO 控制写法。效果完全一样，只是代码风格不同。

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2. 延时头文件（Delay.h）

#ifndef __DELAY_H
#define __DELAY_H

#include "stm32f10x.h"

void Delay_us(uint32_t us);
void Delay_ms(uint32_t ms);
void Delay_s(uint32_t s);

#endif

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3. 延时函数实现（Delay.c）

#include "stm32f10x.h"

/**
  * @brief  微秒级延时
  * @param  xus 延时时长，范围：0~233015
  */
void Delay_us(uint32_t xus)
{
	SysTick->LOAD = 72 * xus;				// 重装值
	SysTick->VAL = 0x00;					// 清空计数器
	SysTick->CTRL = 0x00000005;				// 选择时钟源，启动定时器
	while(!(SysTick->CTRL & 0x00010000));	// 等待计数到 0
	SysTick->CTRL = 0x00000004;				// 关闭定时器
}

/**
  * @brief  毫秒级延时
  * @param  xms 延时时长
  */
void Delay_ms(uint32_t xms)
{
	while(xms--)
	{
		Delay_us(1000);
	}
}

/**
  * @brief  秒级延时
  * @param  xs 延时时长
  */
void Delay_s(uint32_t xs)
{
	while(xs--)
	{
		Delay_ms(1000);
	}
}

这里我们利用 SysTick 定时器实现延时。由于系统时钟为 72MHz，因此 Delay_us 中每个微秒需要 72 个时钟周期。

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四、运行效果

将程序下载到 STM32F103C8T6 开发板后，PA0 引脚会周期性输出高低电平，LED 每隔 500ms 闪烁一次。

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五、总结

本实验主要内容：

1. 熟悉了 标准外设库配置 GPIO 的流程
2. 学习了 SysTick 定时器实现延时的方法
3. 掌握了多种 GPIO 输出控制方式（GPIO_SetBits、GPIO_ResetBits、GPIO_WriteBit）

这是 STM32 学习中非常经典的入门实验，后续可以在此基础上扩展，例如：控制多个 LED、蜂鸣器，或者利用外部中断实现按键控制 LED。