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STM32微控制器中的GPIO通用输入输出口详解

3 GPIO通用输入输出口

3.1 GPIO简介

GPIO（General Purpose Input Output）通用输入输出口；

可配置为8种输入输出模式；

引脚电平：0V~3.3V，部分引脚可容忍5V；

但是输出最大只能输出3.3V，因为供电就只有3.3V；

具体哪些端口可以容忍5V，可以参考STM32的引脚定义，带FT的就可以容忍5V；

输出模式下可控制端口输出高低电平，用以驱动LED、控制蜂鸣器、模拟通信协议输出时序等；

输入模式下可读取端口的高低电平或电压，用于读取按键输入、外接模块电平信号输入、ADC电压采集、模拟通信协议接收数据等。

3.2 GPIO基本结构

最左边的是APB2外设总线，在STM32中，所有的GPIO都是挂载在APB2外设总线上的；

GPIO的外设是按照GPIOA、GPIOB、GPIOC……这样的方式来命名的；

每个GPIO外设有16个引脚，编号是0~15，第0号引脚称作PA0，1号引脚称作PA1……；

在每个GPIO模块内，主要包含了寄存器和驱动器；

寄存器：

寄存器就是一段特殊的存储器，内核可以通过APB2总线对寄存器进行读写，这样就可以完成读取电平和输出电平的功能；

寄存器的每一位对应一个引脚；

输出寄存器写1，对应的引脚就会输出高电平，写0则输出低电平；输入寄存器读取为1，说明对应的端口目前是高电平，读取为0说明是低电平；

因为STM32是32位的单片机，所以STM32内部的寄存器都是32位的。但是此处的端口（引脚）只有16位，所以这个寄存器只有低16位对应的有端口，高16位是没有用到的；

驱动器：用来增强信号和驱动能力。

3.3 GPIO位结构

左边三个是寄存器，中间部分是驱动器，右边就是某个I/O口的引脚；

整体结构可以分为两部分，上面是输入部分，下面是输出部分；

输入部分：

I/O引脚处接了两个保护二极管，是对输入电压进行限幅的，上面的二极管接VDD，即3.3V，下面的二极管接VSS，即0V；

若输入电压比3.3V还要高，那么上方的二极管就会导通，输入电压产生的电流就会直接流入VDD而不会流入内部电路，这样就可以避免过高的电压对内部电路造成损伤；

若输入电压低于0V，这个电压是相当于VSS的电压的，所以是可以有负电压的，此时下面的二极管就会导通，电流会从VSS流出去，而不会从内部电路汲取电流，也是用于保护电路；

若输入电压在0~3.3V之间，那么两个二极管均不会导通；

I/O引脚连接到了一个上拉电阻和下拉电阻，上拉电阻至VDD，下拉电阻至VSS，此处的两个开关是可以通过程序配置的；

若上面导通，下面断开，就是上拉输入模式；

若下面导通，上面断开，就是下拉输入模式；

若两个都断开，就是浮空输入模式；

上拉和下拉的作用就是为了给输入提供一个默认的输入电平。因为对于一个输入的端口，输入不是高电平就是低电平。那么如果输入引脚什么都不接，此时这种情况算是低电平还是高电平呢？这就不好说了。实际情况是：如果输入什么都不接，这时输入就会处于一种浮空的状态，引脚的输入电平极易受外界干扰而改变。为了避免引脚悬空导致的输入数据不稳定，就要给其加上上拉电阻或者下拉电阻；

如果接入上拉电阻，当引脚悬空时，还有上拉电阻来保证引脚的高电平，所以上拉输入又可以称作是默认为高电平的输入模式。下拉同理，默认为低电平的输入模式；

上拉电阻和下拉电阻的阻值是比较大的，是一种弱上拉和弱下拉，目的是尽量不影响正常的输入操作；

继续往左是一个肖特基触发器（应该是斯密特触发器），作用是对输入电压进行整型，它的执行逻辑是：如果输入电压大于某一阈值，输出就会瞬间升为高电平；如果输出电压小于某一阈值，输出就会瞬间降为低电平；

经过斯密特触发器整形的波形就可以直接写入输入数据寄存器了，我们再用程序读取输入数据寄存器对应某一位的数据，就可以知道端口的输入电平了；

上面还有两路线路，是连接到片上外设的一些端口；

模拟输入，连接到ADC上，因为ADC需要接收模拟量，所以这根线是接到斯密特触发器前面的；

复用功能输入，连接到其它需要读取端口的外设，比如串口的输入引脚等，这根线接收的是数字量，所以接到斯密特触发器后面；

输出部分：

输出部分由输出数据寄存器或片上外设控制，两种控制方式通过数据选择器接到了输出控制部分；

如果选择通过输出数据寄存器控制，就是普通的I/O口输出，写这个数据寄存器的某一位就可以操作对应的某一个端口的；

左边还有一个位设置/清除寄存器，可以用来单独操作输出数据寄存器的某一位，而不影响其它位。因为这个输出数据寄存器同时控制16个端口，并且这个寄存器只能整体读写，所以如果想单独控制其中某一个端口而不影响其它端口的话，就需要一些特殊的操作方式；

第一种方式：先读出这个寄存器，然后用按位与或按位或的方式更改某一位，再将更改后的数据写回去；

麻烦，效率不高；

第二种方法：通过设置这个位设置/清除寄存器；

如果我们要对某一位进行置1的操作，在位设置寄存器的对应位写1即可，剩下不需要操作的位写0，这样它内部就会有电路自动将输出数据寄存器中对应位置1，而剩下写0的位则保持不变，这样就保证了只操作某一位而不影响其它位；

如果我们要对某一位进行置0的操作，在位清除寄存器的对应位写1即可，这样内部电路就会把这一位清零；

第三种方法：读写STM32中的“位带”区域

这个“位带”的作用和51单片机中位寻址的作用差不多。在STM32中，有一段专门分配的地址区域，这段地址映射了RAM和外设寄存器所有的位，读写这段地址中的数据，就相当于读写锁映射地址的某一位；

输出控制的右边接到了两个MOS管，上面是P-MOS，下面是N-MOS；

MOS管就是一种电子开关，我们的信号来控制开关的导通和关闭，开关负责将I/O口接到VDD或VSS；

此处可以选择推挽、开漏或关闭三种输出方式；

推挽模式下，P-MOS和N-MOS均有效；

数据寄存器为1时，上管导通，下管断开，输出直接接到VDD，就是输出高电平；

数据寄存器为0时，上管断开，下管导通，输出直接接到VSS，就是输出低电平；

这种模式下，高低电平均有较强的驱动能力，所以推挽输出模式也称作强推输出模式；

在推挽输出模式下，STM32对I/O口具有绝对的控制权，高低电平都由STM32说了算；

开漏模式下，P-MO无效，只有N-MOS在工作；

数据寄存器为1时，下管断开，这是输出相当于断开，也就是高阻模式；

数据寄存器为0时，下管导通，输出直接接到VSS，也就是输出低电平；

这个模式下，只有低电平有驱动能力，高电平无驱动能力；

开漏模式可以作为通信协议的驱动方式，比如I2C总线的引脚，就是使用的开漏模式；

在多机通信的情况下，这种模式可以避免各个设备的互相干扰；

开漏模式还可以用于输出5V的电平信号。比如在I/O口外接一个上拉电阻到5V的电源，当输出低电平时，由内部的N-MOS直接接VSS；当输出高电平时，由外部的上拉电阻拉高至5V，这样就可以输出5V的电平信号，用于兼容一些5V电平的设备；

关闭模式，当引脚配置为输入模式的时候，两个MOS管都无效，也就是输出关闭，端口的电平由外部信号控制。

3.4 GPIO模式

通过配置GPIO的端口配置寄存器，端口可以配置成以下8种模式：

模式名称	性质	特征
浮空输入（IN_FLOATING）	数字输入	可读取引脚电平，若引脚悬空，则电平不确定
上拉输入（IPU，In Pull Up）	数字输入	可读取引脚电平，内部连接上拉电阻，悬空时默认高电平
下拉输入（IPD，In Pull Down）	数字输入	可读取引脚电平，内部连接下拉电阻，悬空时默认低电平
模拟输入（AIN，Analog IN）	模拟输入	GPIO无效，引脚直接接入内部ADC
开漏输出（Out_OD，Out Open Drain）	数字输出	可输出引脚电平，高电平为高阻态，低电平接VSS
推挽输出（Out_PP，Out Push Pull）	数字输出	可输出引脚电平，高电平接VDD，低电平接VSS
复用开漏输出（AF_OD，Atl Open Drain）	数字输出	由片上外设控制，高电平为高阻态，低电平接VSS
复用推挽输出（AF_PP，Atl Push Pull）	数字输出	由片上外设控制，高电平接VDD，低电平接VSS

浮空/上拉/下拉输入：

模拟输入：

开漏/推挽输出：

复用开漏/推挽输出：

3.5 LED和蜂鸣器简介

LED：发光二极管，正向通电点亮，反向通电不亮；

有源蜂鸣器：内部自带振荡源，将正负极接上直流电压即可持续发声，频率固定；

无源蜂鸣器：内部不带振荡源，需要控制器提供振荡脉冲才可发声，调整提供振荡脉冲的频率，可发出不同频率的声音；

硬件电路：

左上是LED的低电平驱动电路，左下是LED的高电平驱动电路；

GPIO在推挽输出模式下，高低电平均有比较强的驱动能力，所以两种接法均可；

但是在单片机的电路中，一般倾向于低电平驱动的接法。因为很多的单片机和芯片，都采用的是高电平弱驱动、低电平强驱动的规则，这样在一定程度上可以避免高低电平打架；

右上是PNP三极管的驱动电路，三极管的左边是基极，带箭头的是发射极，剩下的是集电极。基极给低电平，三极管就会导通，蜂鸣器就有电流；基极给低电平，三极管截止，蜂鸣器就没有电流；

右下是NPN三极管的驱动电路，驱动逻辑与上面的相反；

PNP三极管最好接在上面，NPN三极管最好接在下面。因为三极管的通断，是需要发射极和基极直接产生一定的开启电压的。如果把负载接在发射极这一边，可能会导致三极管不能开启；

3.6 面包板

3.7 LED闪烁

新建System文件夹存放Delay函数相关代码；

Delay.h：

#ifndef __DELAY_H
#define __DELAY_H

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

#endif

Delay.c：

#include "stm32f10x.h"

/**
  * @brief  微秒级延时
  * @param  xus 延时时长，范围：0~233015
  * @retval 无
  */
void Delay_us(uint32_t xus)
{
	SysTick->LOAD = 72 * xus;				//设置定时器重装值
	SysTick->VAL = 0x00;					//清空当前计数值
	SysTick->CTRL = 0x00000005;				//设置时钟源为HCLK，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，范围：0~4294967295
  * @retval 无
  */
void Delay_ms(uint32_t xms)
{
	while(xms--)
	{
		Delay_us(1000);
	}
}
 
/**
  * @brief  秒级延时
  * @param  xs 延时时长，范围：0~4294967295
  * @retval 无
  */
void Delay_s(uint32_t xs)
{
	while(xs--)
	{
		Delay_ms(1000);
	}
}

mian.c：

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

int main(void)
{
	//开启使能时钟。第一个参数选择外设，第二个参数选择新的状态
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	//配置端口模式
	//定义一个结构体
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	//配置结构体的参数
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出。若改成GPIO_Mode_Out_OD，开漏输出模式，高电平无驱动能力，LED的接线方式就不可以短脚接负，长脚接引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //输出引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出速度
	//第一个参数是选择哪一个GPIO，第二个参数是一个指向结构体的指针
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	while(1)
	{
        //以下几种写法均可
        
		//点亮LED
		GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
		Delay_ms(500);
		//熄灭LED
		GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
		Delay_ms(500);
		
		//点亮LED
		GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_RESET);
		Delay_ms(500);
		//熄灭LED
		GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_SET);
		Delay_ms(500);
		
		//点亮LED
		GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)1);
		Delay_ms(500);
		//熄灭LED
		GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)0);
		Delay_ms(500);
	}
}

3.8 LED流水灯

mian.c：

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

int main(void)
{
	//开启使能时钟。第一个参数选择外设，第二个参数选择新的状态
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	//配置端口模式
	//定义一个结构体
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	//配置结构体的参数
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All; //输出引脚，此处配置成所有的总共16个引脚，也可以按照GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2的方式来选择多个引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出速度
	//第一个参数是选择哪一个GPIO，第二个参数是一个指向结构体的指针
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	while(1)
	{
		//第二个参数是指定写到输出数据寄存器（GPIO里的ODR寄存器）的值
		GPIO_Write(GPIOA, ~0x0001); //0000 0000 0000 0001，对应PA0~PA15共16个端口。因为是低电平点亮，所以还要加一个按位取反的符号
		Delay_ms(500);
		
		GPIO_Write(GPIOA, ~0x0002); //0000 0000 0000 0010
		Delay_ms(500);
		
		GPIO_Write(GPIOA, ~0x0004); //0000 0000 0000 0100
		Delay_ms(500);
		
		GPIO_Write(GPIOA, ~0x0008); //0000 0000 0000 1000
		Delay_ms(500);
		
		GPIO_Write(GPIOA, ~0x0010); //0000 0000 0001 0000
		Delay_ms(500);
		
		GPIO_Write(GPIOA, ~0x0020); //0000 0000 0010 0000
		Delay_ms(500);
		
		GPIO_Write(GPIOA, ~0x0040); //0000 0000 0100 0000
		Delay_ms(500);
		
		GPIO_Write(GPIOA, ~0x0080); //0000 0000 1000 0000
		Delay_ms(500);
	}
}

3.9 蜂鸣器

main.c：

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

int main(void)
{
	//开启使能时钟。第一个参数选择外设，第二个参数选择新的状态
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	//配置端口模式
	//定义一个结构体
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	//配置结构体的参数
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; //输出引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出速度
	//第一个参数是选择哪一个GPIO，第二个参数是一个指向结构体的指针
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	while(1)
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
		Delay_ms(500);
		GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
		Delay_ms(500);
	}
}

3.10 按键简介

按键：常见的输入设备，按下导通，松手断开；

按键抖动：由于按键内部使用的是机械式弹簧片来进行通断的，所以在按下和松手的瞬间会伴随有一连串的抖动；

3.11 传感器模块简介

传感器模块：传感器元件（光敏电阻/热敏电阻/红外接收管等）的电阻会随外界模拟量的变化而变化，通过与定值电阻分压即可得到模拟电压输出，再通过电压比较器进行二值化即可得到数字电压输出；

按键和传感器的硬件电路：

左边4幅图是按键的硬件电路；上两图是下接按键的方式（常用），下两图是上接按键的方式；

左上图。是按键的最常用接法。随便选择一个GPIO口，此处选择的是PA0，然后通过K1接地。当按键按下时，PA0直接被下拉到GND，此处读取PA0口的电压就是低电平。当按键松手时，PA0被悬空，就会导致引脚的电压不确定，为了避免出现这种情况，必须要求PA0是上拉输入的模式。如果PA0是上拉输入的模式，引脚悬空时，PA0就是高电平。所以这种方式下，按下按键引脚为低电平，松开按键引脚为高电平；

右上图。相比较第一个图，多了一个上拉电阻。当按键松手时，引脚由于上拉作用，保持高电平。当按键按下时，引脚直接接到GND，引脚就为低电平。这种情况下，引脚不会出现悬空状态，所以PA0引脚配置为浮空输入或上拉输入。如果是上拉输入，那么就是和STM32内部的上拉电阻共同作用了，这时高电平就会更强一些，对应高电平就更加稳定，当然这样的话，当引脚被强行拉到低时，损耗也就会大一些；

左下图。PA0通过按键接到3.3V，这种接线要求PA0配置成下拉输入的模式。当按键按下时，引脚为高电平，松手时，引脚默认低电平。这要求低电平的引脚可以配置成下拉输入的模式，一般单片机不一定有下拉输入的模式，所以最好还是用上面的接法；

右下图。在左下图的基础上，外接一个下拉电阻，这个接法PA0需要配置成下拉输入模式或者浮空输入模式；

总结：

上面的接法是按键按下时引脚是低电平，松手是高电平；下面的接法是按键按下时是高电平，松手是低电平；

左边的接法要求引脚上上拉或者下拉输入模式，右边的接法允许引脚是浮空输入的模式；

右边的图是传感器的硬件电路；

3.12 按键控制LED

新建Hardware文件夹来存放硬件驱动相关代码；

项目目录结构：

LED.h：

#ifndef __LED_H
#define __LED_H

void LED_Init(void);
void LED1_ON(void);
void LED1_OFF(void);
void LED1_Turn(void);
void LED2_ON(void);
void LED2_OFF(void);
void LED2_Turn(void);

#endif

LED.c：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

/**
  * 函    数：LED初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void LED_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);		//开启GPIOA的时钟
	
	/*GPIO初始化*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;            //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);						//将PA1和PA2引脚初始化为推挽输出
	
	/*设置GPIO初始化后的默认电平，使LED灯熄灭*/
	GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2);				//设置PA1和PA2引脚为高电平
}

/**
  * 函    数：LED1开启
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void LED1_ON(void)
{
	GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);		//设置PA1引脚为低电平
}

/**
  * 函    数：LED1关闭
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void LED1_OFF(void)
{
	GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);		//设置PA1引脚为高电平
}

/**
  * 函    数：LED1状态翻转
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void LED1_Turn(void)
{
	if (GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == 0)		//获取输出寄存器的状态，如果当前引脚输出低电平
	{
		GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);					//则设置PA1引脚为高电平
	}
	else													//否则，即当前引脚输出高电平
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);					//则设置PA1引脚为低电平
	}
}

/**
  * 函    数：LED2开启
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void LED2_ON(void)
{
	GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);		//设置PA2引脚为低电平
}

/**
  * 函    数：LED2关闭
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void LED2_OFF(void)
{
	GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);		//设置PA2引脚为高电平
}

/**
  * 函    数：LED2状态翻转
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void LED2_Turn(void)
{
	if (GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2) == 0)		//获取输出寄存器的状态，如果当前引脚输出低电平
	{                                                  
		GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);               		//则设置PA2引脚为高电平
	}                                                  
	else                                               		//否则，即当前引脚输出高电平
	{                                                  
		GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);             		//则设置PA2引脚为低电平
	}
}

Key.h：

#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H

void Key_Init(void);
uint8_t Key_GetNum(void);

#endif

key.c：

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

/**
  * 函    数：按键初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void Key_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);		//开启GPIOB的时钟
	
	/*GPIO初始化*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_11;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);						//将PB1和PB11引脚初始化为上拉输入
}

/**
  * 函    数：按键获取键码
  * 参    数：无
  * 返 回 值：按下按键的键码值，范围：0~2，返回0代表没有按键按下
  * 注意事项：此函数是阻塞式操作，当按键按住不放时，函数会卡住，直到按键松手
  */
uint8_t Key_GetNum(void)
{
	uint8_t KeyNum = 0;		//定义变量，默认键码值为0
	
	if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0)			//读PB1输入寄存器的状态，如果为0，则代表按键1按下
	{
		Delay_ms(20);											//延时消抖
		while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0);	//等待按键松手
		Delay_ms(20);											//延时消抖
		KeyNum = 1;												//置键码为1
	}
	
	if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0)			//读PB11输入寄存器的状态，如果为0，则代表按键2按下
	{
		Delay_ms(20);											//延时消抖
		while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0);	//等待按键松手
		Delay_ms(20);											//延时消抖
		KeyNum = 2;												//置键码为2
	}
	
	return KeyNum;			//返回键码值，如果没有按键按下，所有if都不成立，则键码为默认值0
}

main.c：

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

uint8_t KeyNum;		//定义用于接收按键键码的变量

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	LED_Init();		//LED初始化
	Key_Init();		//按键初始化
	
	while (1)
	{
		KeyNum = Key_GetNum();		//获取按键键码
		
		if (KeyNum == 1)			//按键1按下
		{
			LED1_Turn();			//LED1翻转
		}
		
		if (KeyNum == 2)			//按键2按下
		{
			LED2_Turn();			//LED2翻转
		}
	}
}

3.13 光敏传感器控制蜂鸣器

项目结构：

Buzzer.h：

#ifndef __BUZZER_H
#define __BUZZER_H

void Buzzer_Init(void);
void Buzzer_ON(void);
void Buzzer_OFF(void);
void Buzzer_Turn(void);

#endif

Buzzer.C：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

/**
  * 函    数：蜂鸣器初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void Buzzer_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);		//开启GPIOB的时钟
	
	/*GPIO初始化*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);						//将PB12引脚初始化为推挽输出
	
	/*设置GPIO初始化后的默认电平*/
	GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);							//设置PB12引脚为高电平
}

/**
  * 函    数：蜂鸣器开启
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void Buzzer_ON(void)
{
	GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);		//设置PB12引脚为低电平
}

/**
  * 函    数：蜂鸣器关闭
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void Buzzer_OFF(void)
{
	GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);		//设置PB12引脚为高电平
}

/**
  * 函    数：蜂鸣器状态翻转
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void Buzzer_Turn(void)
{
	if (GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_12) == 0)		//获取输出寄存器的状态，如果当前引脚输出低电平
	{
		GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);						//则设置PB12引脚为高电平
	}
	else														//否则，即当前引脚输出高电平
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);						//则设置PB12引脚为低电平
	}
}

LightSensor.h：

#ifndef __LIGHT_SENSOR_H
#define __LIGHT_SENSOR_H

void LightSensor_Init(void);
uint8_t LightSensor_Get(void);

#endif

LightSensor.c：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

/**
  * 函    数：光敏传感器初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void LightSensor_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);		//开启GPIOB的时钟
	
	/*GPIO初始化*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);						//将PB13引脚初始化为上拉输入
}

/**
  * 函    数：获取当前光敏传感器输出的高低电平
  * 参    数：无
  * 返 回 值：光敏传感器输出的高低电平，范围：0/1
  */
uint8_t LightSensor_Get(void)
{
	return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_13);			//返回PB13输入寄存器的状态
}

main.c：

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

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	Buzzer_Init();			//蜂鸣器初始化
	LightSensor_Init();		//光敏传感器初始化
	
	while (1)
	{
		if (LightSensor_Get() == 1)		//如果当前光敏输出1
		{
			Buzzer_ON();				//蜂鸣器开启
		}
		else							//否则
		{
			Buzzer_OFF();				//蜂鸣器关闭
		}
	}
}

作者：木木慕慕

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物联沃-IOTWORD物联网 » STM32微控制器中的GPIO通用输入输出口详解