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STM32F103C8芯片学习日记（小白学习心得）- 标准库开发和固件函数库【1】

目录

【1】.标准库文件的添加与描述

1.启动文件的添加

2.时钟频率设置函数的添加

3.外围器件的寄存器地址库的添加

  4.内核寄存器的设置

​编辑5.标准库函数的添加

6.中断函数的添加

​编辑7.库函数的包含函数添加

       8.在编写程序时界面要引用的库

【2】GPIO的介绍与程序编写

1.配置外围器件的时钟

2.定义选择的GPIO的结构体

第一个成员变量：模式的选择。

【GPIO的模式解释】                                                 

【参数查找说明】

3.设置第二个成员变量：引脚的选择，上面我们提到一个GPIO有16个引脚，这里你就要选择使用哪个引脚，当然这里的引脚也可以进行或操作来同时选中多个引脚

4.设置第三个成员变量：设置所用时钟的频率（之前设置了打开外设的时钟，自然还要设置它的跑的速度），这里如果你对频率没有要求可以随便选一个填入；

5.将外设的结构体初始化，之前设置了结构的变量，还没有将结构体给它初始化；

3.GPIO的输入输出操作

1.GPIO_ReadInputDataBit（）

2.GPIO_ReadInputData（）

3.GPIO_ReadOutputDataBit（）

4.GPIO_ReadOutputData（）

5.状态标志位的命名规则

6.GPIO_SetBits（）

7.GPIO_ResetBits

8.GPIO_WriteBit()

9.GPIO_Write()

10.GPIO_PinLockConfig()

4.程序编写部分和电路图连接

1.GPIO输出模式：

2.GPIO输入模式

【1】.标准库文件的添加与描述

1.启动文件的添加

要从这些启动文件中选择你所使用的启动文件，启动文件选择规则如下：

比如，我这里使用的STM32F103,Flash容量为64~128K;

那么就选择后缀名为MD的文件:startup_stm32f10x_md.c;

2.时钟频率设置函数的添加

比如系统的时钟和外围器件的时钟频率的设置就是使用这个函数。

3.外围器件的寄存器地址库的添加

                                     

  4.内核寄存器的设置

5.标准库函数的添加

6.杂项固件库函数的添加

7.中断函数的添加

8.库函数的包含函数添加

这个函数包含上面了所有库的.h文件；

       9.在编写程序时界面要引用的库

  

因为这个库里面有以下这个语句

#ifdef的语句作用：判断某个宏是否被定义，若已被定义，执行随后的语句
当有了宏定义#define USE_STDPERIPH_DRIVER时，就能包含如图中的库，上面我们知道这个库中包含了所有库的.h文件，引用这一个库就相当于引用了标准库要用到的所有库；

当然这个宏定义我们该怎么设置呢，就要点开魔术棒，然后点C\C++;

在如图的Preprocessor Symbols下的Define栏中输入USE_STDPERIPH_DRIVER;这个操作就相当于定义了一个预处理宏

【2】GPIO的介绍与程序编写

1.配置外围器件的时钟

        当你要使用某个GPIO进行端口操作时，就必须要先给它配置时钟，STM32有GPIO类型（A~G）,每个GPIO类型有16个端口，实际上不同类型芯片不一定有这么多GPIO的引脚，比如，GPIO资源，STC32F103C8T6芯片就只有GPIOA和GPIOB和（GPIOC的三个引脚），不同的芯片类型有哪些资源要看芯片的数据手册；

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOX,ENABLE);
//第一个参数：
//RCC_APB2Periph_GPIOX:这个参数的可以改成A~G,比如RCC_APB2Periph_GPIOA
//第二个参数：
//ENABLE:这是开启时钟的参数；
//DISABLE：这是关闭时钟的参数；

   

    这个芯片的RCC的时钟开启函数可以开启，AHB,APB2,APB1三个总线上的时钟，手册上说AHB到APB的桥连接了所有APB设备也就是挂载的外设资源，如图下

APB1和APB2之间的区别还有就是操作速度上面限度的不同

GPIO是挂载在APB2上的所以用RCC_APB2PeriphClockCmd()函数开启，如果你想知道具体的外设是挂载在哪个外设上的，这里可以从标准库的h文件查看，如下，点开标准库命名后缀为rcc的c文件，然后找到RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOX,ENABLE)，这个函数，你在keil5上输入这个函数，一般keil5上面你输入一段代码后，会进行自动提示，如果没有可以点击ctrl+alt+空格进行操作，然后右键点击

自动跳转函数定义，然后看上面的参数说明，就能知道是否有这个外设资源了

这里可以同时开启多个外设的时钟，操作举例如下：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

为什么进行可以或操作呢，这里可以看这个变量的定义：

比如RCC_APB2Periph_GPIOA的地址：

0x00000004即0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100

RCC_APB2Periph_GPIOB的地址：

0x00000008即0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000

将RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOA即

0x00000004 | 0x00000008

即      0x0000 000c，分开操作打开时钟和或操作后打开时钟最后达到的效果是一样的

都是 0x0000 000c；

2.定义选择的GPIO的结构体

1，这个变量可以自己随便填，一般写GPIO_InitStructure, 这样写变量含义比较明显，规范。

GPIO_InitTypeDef 变量名称; 
举例：GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

 2.引出该结构的成员变量并且进行赋值，结构体其实内部就是存储了一堆可以是不同数据类型的变量和数组，你现在要先引出来这些变量，并且赋值，怎么引出来呢，这里格式就是：用上面定义的变量名 + .  (点运算符) +成员变量；这里输入完点之后，这里会有个自动提示，没有的话快捷键ctrl+alt+空格就出来了，只要将这里面的成员变量全部引出来，并进行赋值；

第一个成员变量：模式的选择。

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= ；
举例：GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP ；

【GPIO的模式解释】                                                 

进行GPIO模式的选择，GPIO一般有八个模式可以选择：

当然这些变量也可以进行右键查找定义，不用死记硬背，以后敲得多了也自然就记住了，如果还没有，就在它下面的参数解释里面快捷键ctrl+f进行查询；

【参数查找说明】

以下图片进行说明：

如果输入ctril+f没有搜到，可能是这个变量在这个文件下没有，就要换成搜索整个工程

当然有时候会遇到这种：双击右键后弹出这个框框

那么你就双击里面的member,后面的操作就一样了

3.设置第二个成员变量：引脚的选择，上面我们提到一个GPIO有16个引脚，这里你就要选择使用哪个引脚，当然这里的引脚也可以进行或操作来同时选中多个引脚

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= ；
//举例：
//开启一个引脚：GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1；
//开启两个引脚：GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;

4.设置第三个成员变量：设置所用时钟的频率（之前设置了打开外设的时钟，自然还要设置它的跑的速度），这里如果你对频率没有要求可以随便选一个填入；

//这里有三种时钟频率可以选择：
GPIO_Speed_10MHz；
GPIO_Speed_2MHz；
GPIO_Speed_50MHz；
//举例：GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

5.将外设的结构体初始化，之前设置了结构的变量，还没有将结构体给它初始化；

GPIO_Init(GPIOX,&GPIO_InitStructure);
//第一个参数X可以是A~G，比如GPIOA
//第二个参数是你之前定义的结构体变量的地址，格式：& 结构体变量
//举例：GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);

下面是官方固件函数库手册对这个函数的说明，也就是说这个函数是用来初始化GPIO外设寄存器

3.GPIO的输入输出操作

在这个固件库中，STM32的一些常见数据类型，它将一些常见的数据类型都进行了typedef重命名的操作，因为这样可以使得它得书写更简洁了，也不至于输入一大串字符，这里对它的数据类型进行一个介绍，它的重命名都放在了stdint的函数库中，这里STM32的头文件库 "stm32f10x.h" 也对这些定义进行了重命名，也就是两种命名都可以进行变量数据类型的定义，一个字节有八位 ；

接下来就是进行GPIO的操作了，这里先介绍一下操作GPIO的几个函数：

1.GPIO_ReadInputDataBit（）

这个函数的意思就是读取指定GPIO的某个引脚的电平，这个函数的第一个参数就是比如GPIOA或GPIOB这样格式的，第二个参数就是选择管脚，比如选择第一个管脚就是GPIO_Pin_1(这里的1可以换成0~15)

2.GPIO_ReadInputData（）

这个函数是用来读取整个GPIOX（X可以是A~G）的输入值，即不是某一个端口，而是16个端口，所以返回的是16位即两个字节的数据；

3.GPIO_ReadOutputDataBit（）

这个函数是指可以读取某个GPIO的某一个端口的输出，就是读取当前这个端口输出的是什么电平

4.GPIO_ReadOutputData（）

这个函数是用来读取整个GPIOX（X可以是A~G）的输出值，即不是某一个端口，而是16个端口，所以返回的是16位即两个字节的数据；

5.状态标志位的命名规则

也就是说当这个端口状态为低电平时，一般写成RESET（重置状态）；高电平写为SET（设置状态）；

6.GPIO_SetBits（）

这个函数是用来将GPIO的某个端口Pin设置为高电平状态（设置状态）

7.GPIO_ResetBits

这个函数是用来将GPIO的某个端口Pin设置为低电平状态（重置状态）

8.GPIO_WriteBit()

这个函数是将某GPIO的某个端口设置为高电平（设置状态）或者低电平（清除状态）

9.GPIO_Write()

这个函数就是对某个GPIOX(X:A~G)整个外设写入一个16位的数据即2个字节的数据

10.GPIO_PinLockConfig()

这个函数就可以将某个引脚的配置锁定，让它不能更改，在下一次系统复位之前不能更改这个引脚的配置了。

4.程序编写部分和电路图连接

1.GPIO输出模式：

GPIO为开漏输出模式，点亮led灯（将GPIO更换为推挽输出效果也是一样的，低电平驱动led点亮，只不过推挽输出的高低电平驱动能力都很强，开漏模式只有低电平驱动能力，就比如你在开漏模式输入高电平，STM32芯片内部这个引脚正处于高阻态,当这时候，如果你的外部电路有高电平流入时，这时高阻态的引脚就会受到影响变成高电平，所以一般开漏模式都是要接入一个上拉电阻才有高电平驱动能力）

#include "stm32f10x.h"                  // Device header


int main()
{	

		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitSturcture;
		
		GPIO_InitSturcture.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD;
		GPIO_InitSturcture.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;
		GPIO_InitSturcture.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	
		GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitSturcture);

		GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);			

	
}

引脚要设置为低电平，led灯才亮，因为它的阳极接入的电源也就是高电平，阴极要为低电平才能导通；

这里还可以试试GPIO的其他输出模式，比如GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_1,Bit_RESET); 也能实现，到这里你就能输出一个引脚的高低电平了，多个引脚也是一样的，多写几个输出语句或这在函数里进行或运算，如果用不同的GPIO的引脚记得一定要进行初始配置；

2.GPIO输入模式

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



int main()
{	
		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitSturcture1;	
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitSturcture2;
	
		GPIO_InitSturcture1.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
		GPIO_InitSturcture1.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;
		GPIO_InitSturcture1.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	
		GPIO_InitSturcture2.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
		GPIO_InitSturcture2.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;
		GPIO_InitSturcture2.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;	
	
		GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitSturcture1);
		GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitSturcture2);	
	
		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);    //初始化led熄灭

		while(1)
		{
			if( (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_6)) == RESET ) 
			{	
				Delay_ms(20);	//软件消抖
				GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);			
			}		
		}	
}

我这里使用led的端口用的推挽输出，按键输入的端口用的上拉输入，默认高电平，当检测到低电平，执行点亮led；当然你也可以用浮空输入，当检测到低电平，执行点亮led；或者用下拉输入，默认输入低电平，这时就要把按键接入的地换成电源（高电平）了，然后当按键检测到高电平，执行点亮led；

作者：星空客

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