day08：初始化一个GPIO口（自己写固件库函数）
需要三步：
1、引脚
2、工作模式
3、引脚的速率
自己写固件库函数：目的是让程序的扩展性更好，便于程序维护和修改，提高开发和工作效率，使程序的复用性和适应性更强！
思路：把各个模块的公共部分抽离出来，放到一个自定义的结构体数据结构中，然后高度抽象函数，函数内不能写硬编码，让程序高度可用和复用！
结构：
stm32f10x_gpio.c和stm32f10x_gpio.h是针对GPIO引脚模块创建的文件，其他模块可以分开放在不同的文件中，方便管理。
下面是代码：
stm32f10x.h：
/* 用于存放寄存器的映射代码，相当于51单片机的reg52.h */
#ifndef __STM32F10X_H__
#define __STM32F10X_H__
/* 所有的外设基地址 */
#define PERIPH_BASE (unsigned int)0X40000000
/* 三条总线基地址 */
#define APB1_PERIPH_BASE PERIPH_BASE
#define APB2_PERIPH_BASE PERIPH_BASE+0X00010000
#define AHB_PERIPH_BASE PERIPH_BASE+0X00018000
/* GPIOA - GPIOG端口的地址，它们均在APB2这条总线上 */
#define GPIOA_BASE APB2_PERIPH_BASE+0X00000800
#define GPIOB_BASE APB2_PERIPH_BASE+0X00000C00
#define GPIOC_BASE APB2_PERIPH_BASE+0X00001000
#define GPIOD_BASE APB2_PERIPH_BASE+0X00001400
#define GPIOE_BASE APB2_PERIPH_BASE+0X00001800
#define GPIOF_BASE APB2_PERIPH_BASE+0X00001C00
#define GPIOG_BASE APB2_PERIPH_BASE+0X00002000
/* 使用结构体定义寄存器 */
typedef unsigned int uint32_t;
typedef unsigned short uint16_t;
typedef struct
{
uint32_t CRL;
uint32_t CRH;
uint32_t IDR;
uint32_t ODR;
uint32_t BSRR;
uint32_t BRR;
uint32_t LCKR;
} GPIO_TypeDef;
// 强制转换成自定义的结构体对象：GPIO_TypeDef
/* GPIOA_BASE是一块内存地址，(GPIO_TypeDef*)表示将内存地址转换成GPIO_TypeDef类型的结构体指针 */
#define GPIOA ((GPIO_TypeDef *)(GPIOA_BASE))
#define GPIOB ((GPIO_TypeDef *)(GPIOB_BASE))
#define GPIOC ((GPIO_TypeDef *)(GPIOC_BASE))
#define GPIOD ((GPIO_TypeDef *)(GPIOD_BASE))
#define GPIOE ((GPIO_TypeDef *)(GPIOE_BASE))
#define GPIOF ((GPIO_TypeDef *)(GPIOF_BASE))
#define GPIOG ((GPIO_TypeDef *)(GPIOG_BASE))
/* APB2外设时钟使能寄存器 */
#define GPIO_RCC *(unsigned int*)0X40021018
#endif /* __STM32F10X_H__ */
stm32f10x_gpio.h：
/* GPIO寄存器相关参数定义 */
#ifndef __STM32F10X_GPIO_H__
#define __STM32F10X_GPIO_H__
#include "stm32f10x.h"
// IO口定义
#define GPIO_Pin_0 (1<<0)
#define GPIO_Pin_1 (1<<1)
#define GPIO_Pin_2 (1<<2)
#define GPIO_Pin_3 (1<<3)
#define GPIO_Pin_4 (1<<4)
#define GPIO_Pin_5 (1<<5)
#define GPIO_Pin_6 (1<<6)
#define GPIO_Pin_7 (1<<7)
#define GPIO_Pin_8 (1<<8)
#define GPIO_Pin_9 (1<<9)
#define GPIO_Pin_10 (1<<10)
#define GPIO_Pin_11 (1<<11)
#define GPIO_Pin_12 (1<<12)
#define GPIO_Pin_13 (1<<13)
#define GPIO_Pin_14 (1<<14)
#define GPIO_Pin_15 (1<<15)
// 定义引脚速率，引脚输出速率只有三种，所以这里定义成枚举类型
typedef enum
{
GPIO_Speed_10MHZ = 1, // 10MHz
GPIO_Speed_2MHZ, // 2MHz
GPIO_Speed_50MHZ // 50MHz
}GPIOSpeed_TypeDef;
// 定义引脚模式，因为模式只能取8种（查单片机资料），所以这里定义成枚举类型
typedef enum
{
GPIO_Mode_AIN = 0x00, // 模拟输入 (0000 0000)b
GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, // 浮空输入 (0000 0100)b
GPIO_Mode_IPD = 0x28, // 下拉输入 (0010 1000)b
GPIO_Mode_IPU = 0x48, // 上拉输入 (0100 1000)b
GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, // 开漏输出 (0001 0100)b
GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, // 推挽输出 (0001 0000)b
GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, // 复用开漏输出 (0001 1100)b
GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 // 复用推挽输出 (0001 1000)b
}GPIOMode_TypeDef;
// 引脚初始化的数据结构体
typedef struct
{
uint16_t GPIO_Pin; // 引脚，哪一个GPIO引脚
GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; // 引脚速率
GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; // 引脚模式
}GPIO_InitTypeDef;
// 置位：GPIOx是端口号，GPIO_Pin是引脚号
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
// 清零：GPIOx是端口号，GPIO_Pin是引脚号
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
// 引脚初始化函数：GPIOx是引脚号，GPIO_InitStruct是引脚初始化的数据结构体指针（或内存地址）
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);
#endif /* __STM32F10X_GPIO_H__ */
stm32f10x_gpio.c：
/* GPIO模块的实现 */
#include "stm32f10x_gpio.h"
// 置位
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;
}
// 清位
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
GPIOx->BRR = GPIO_Pin;
}
// 引脚初始化函数：GPIOx是引脚号，GPIO_InitStruct是引脚初始化的数据结构体指针（或内存地址），这个函数一般在开发板资料中就已经写好了，直接按参数要求调用就好
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
{
uint32_t currentmode = 0x00, currentpin = 0x00, pinpos = 0x00, pos = 0x00;
uint32_t tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00;
/*---------------------- GPIO 模式配置 --------------------------*/
// 把输入参数GPIO_Mode的低四位暂存在currentmode
currentmode = ((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x0F);
// bit4是1表示输出，bit4是0则是输入
// 判断bit4是1还是0，即首选判断是输入还是输出模式
if ((((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x10)) != 0x00)
{
// 输出模式则要设置输出速度
currentmode |= (uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Speed;
}
/*-------------GPIO CRL 寄存器配置 CRL寄存器控制着低8位IO- -------*/
// 配置端口低8位，即Pin0~Pin7
if (((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin & ((uint32_t)0x00FF)) != 0x00)
{
// 先备份CRL寄存器的值
tmpreg = GPIOx->CRL;
// 循环，从Pin0开始配对，找出具体的Pin
for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)
{
// pos的值为1左移pinpos位
pos = ((uint32_t)0x01) << pinpos;
// 令pos与输入参数GPIO_PIN作位与运算，为下面的判断作准备
currentpin = (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos;
//若currentpin=pos,则找到使用的引脚
if (currentpin == pos)
{
// pinpos的值左移两位（乘以4），因为寄存器中4个寄存器位配置一个引脚
pos = pinpos << 2;
//把控制这个引脚的4个寄存器位清零，其它寄存器位不变
pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;
tmpreg &= ~pinmask;
// 向寄存器写入将要配置的引脚的模式
tmpreg |= (currentmode << pos);
// 判断是否为下拉输入模式
if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)
{
// 下拉输入模式，引脚默认置0，对BRR寄存器写1可对引脚置0
GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
}
else
{
// 判断是否为上拉输入模式
if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)
{
// 上拉输入模式，引脚默认值为1，对BSRR寄存器写1可对引脚置1
GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
}
}
}
}
// 把前面处理后的暂存值写入到CRL寄存器之中
GPIOx->CRL = tmpreg;
}
/*-------------GPIO CRH 寄存器配置 CRH寄存器控制着高8位IO- -----------*/
// 配置端口高8位，即Pin8~Pin15
if (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin > 0x00FF)
{
// 先备份CRH寄存器的值
tmpreg = GPIOx->CRH;
// 循环，从Pin8开始配对，找出具体的Pin
for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)
{
pos = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));
// pos与输入参数GPIO_PIN作位与运算
currentpin = ((GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos);
// 若currentpin=pos,则找到使用的引脚
if (currentpin == pos)
{
// pinpos的值左移两位（乘以4），因为寄存器中4个寄存器位配置一个引脚
pos = pinpos << 2;
//把控制这个引脚的4个寄存器位清零，其它寄存器位不变
pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;
tmpreg &= ~pinmask;
// 向寄存器写入将要配置的引脚的模式
tmpreg |= (currentmode << pos);
// 判断是否为下拉输入模式
if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)
{
// 下拉输入模式，引脚默认置0，对BRR寄存器写1可对引脚置0
GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));
}
// 判断是否为上拉输入模式
if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)
{
// 上拉输入模式，引脚默认值为1，对BSRR寄存器写1可对引脚置1
GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));
}
}
}
// 把前面处理后的暂存值写入到CRH寄存器之中
GPIOx->CRH = tmpreg;
}
}
main.c：
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
// 延迟函数
void delay(unsigned int i)
{
for(; i!=0; i--);
}
int main(void)
{
// 声明一个GPIO引脚初始化的数据结构体, PC2对应D4那盏LED灯，PC3对应D5那盏LED灯
GPIO_InitTypeDef GPIO_PC2_InitStruct, GPIO_PC3_InitStruct;
/* 配置RCC寄存器，使能GPIO口的时钟 */
GPIO_RCC |= ( 1<<4 );
// 初始化GPIO引脚初始化的数据结构体：PC2和PC3两个LED灯，在两个LED灯之间不断闪烁！
GPIO_PC2_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; // 对应PC2的LED灯
GPIO_PC2_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 模式一样
GPIO_PC2_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHZ; // 引脚速率一样
GPIO_PC3_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; // 对应PC3的LED灯
GPIO_PC3_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 模式一样
GPIO_PC3_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHZ; // 引脚速率一样
// 闪烁灯：D4和D5两个LED灯之间不断闪烁
while(1)
{
/* 配置CRL寄存器，配置为推挽输出，这里注释掉，用下面的初始化函数来代替 */
//GPIOC->CRL |= ( 1<<(4*2) ); // 指针访问成员变量的方式
/*
* 调用初始化引脚函数
* 第一个参数：引脚端口（这里初始化PC2端口，即D4的LED灯）
* 第二个参数：引脚初始化的结构体指针（内存地址）
*/
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_PC2_InitStruct);
/* 配置ODR寄存器 */
//GPIOC->ODR &= ~( 1<<2 ); // 位2置0，LED亮
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_2); // 调用自定义库函数进行清零
delay(0X99999);
//GPIOC->ODR |= ( 1<<2 ); // 位2置1，LED不亮
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_2); // 调用自定义库函数进行置1
/* 配置CRL寄存器，配置为推挽输出，用下面的初始化函数进行初始化 */
//GPIOC->CRL |= ( 1<<(4*3) );
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_PC3_InitStruct);
/* 配置ODR寄存器 */
//GPIOC->ODR &= ~( 1<<3 ); // 位3置0，LED亮
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_3); // 调用自定义库函数进行清零
delay(0X99999);
//GPIOC->ODR |= ( 1<<3 ); // 位3置1，LED不亮
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_3); // 调用自定义库函数进行置1
}
}
void SystemInit(void)
{
/* 函数体为空，目的是为了骗过编译器不报错 */
}
将以上程序编译，然后生成.hex文件，将这个文件烧录到单片夹板子中，即可看到：
D4（LED4） 和 D5（LED5）两个LED灯之间不断闪烁！
浙公网安备 33010602011771号