STM32 GPIO之二——按键例程 学习总结

一. GPIO的8种工作模式

1.4种输入模式：

（1）上拉输入模式（GPIO_Mode_IPU）：在默认状态下（GPIO引脚无输入），读取得的GPIO引脚数据为1，高电平。

（2）下拉输入模式(GPIO_Mode_IPD)：在默认状态下（GPIO引脚无输入），读取得的GPIO引脚数据为0，低电平。

（3）浮空输入模式(GPIO_Mode_IN_FLOATING)：一般把这种模式用于标准的通信协议如I²C、USART的接收端。

（4）模拟输入模式(GPIO_Mode_AIN)：使用ADC外设时，必须设置为模拟输入模式。

2.4种输出模式：

（1）推挽输出模式(GPIO_Mode_OUT_PP)：一般应用在输出电平为0到3.3伏的场合。

（2）开漏输出模式(GPIO_Mode_OUT_OD)：一般应用在电平不匹配的场合。

（3）复用推挽输出模式：如GPIO的引脚用作串口的输出。

（4）复用开漏输出模式：如在IC、SMBUS这些需要线与功能的复用场合。

二、开发板原理图如下：

三、测试代码：

实现功能：LED1亮，按下按键时LED1灭，再按下按键时LED1亮，如此循环。

/*led.c*/
#include "led.h"

/*配置LED用到的I/O口*/

void LED_GPIO_Config(void)
{
	/*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	/*开启GPIOC的外设时钟*/
	 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
	 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);
	
	/*选择要控制的GPIO引脚*/
	 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_5;
	
	/*设置引脚模式为通用推挽输出*/
	 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	
	/*设置引脚速率为50MHz*/
	 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	
	/*调用库函数，初始化GPIOB、GPIOD*/
	 GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
	 GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);
	
	/*关闭所有LED灯*/
	 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);//3、6、5引脚输出高电平，关闭三盏LED灯
	 GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_6);
	                                                       
}

/*led.h*/
#ifndef __LED_H
#define __LED_H

#include "stm32f10x.h"

#define ON  0
#define OFF 1

#define LED1(a) if(a) \
                 GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_3);\
				 else   \
				 GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_3)
				 
#define LED2(a) if(a) \
                 GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_6);\
				 else   \
				 GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_6)	
				 
#define LED3(a) if(a) \
                 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);\
				 else   \
				 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)
	
void LED_GPIO_Config(void);

#endif /*__LED_H*/
				 

/*key.c*/
#include "key.h"

void Delay(u16 time)
{    
   u16 i=0;  
   while(time--)
   {
      i=10;  //自己定义
      while(i--) ;    
   }
}
/*
*函数名：Key_GPIO_Config
*描述  ：配置按键用到的I/O口
*输入  ：无
*输出  ：无
*/
void Key_GPIO_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	  /*开启按键端口（PE5）的时钟*/
	  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
	
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
	//GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_MHZ;
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	
	  GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);
}

/*
*函数名：Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,u16 GPIO_Pin)
*描述  ：检测是否有按键按下
*输入  ：GPIOx:x 可以是A,B,C,D或者E
*        GPIO_Pin：待读取的端口位
*输出  ：KEY_OFF（没按下按键）、KEY_ON(按下按键）
*/
u8 Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,u16 GPIO_Pin)
{
  /*检测是否有键按下*/
	if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON )
	{
     /*延时消抖*/
		 Delay(10000);
		    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON )
				{
             /*等待按键释放*/
					while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON);
					          return KEY_ON;
        }
		else
			      return KEY_OFF;
  }
 else
	      return KEY_OFF;
}

/*key.h*/

#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H

#include "stm32f10x.h"

#define KEY_ON  0
#define KEY_OFF 1

void Key_GPIO_Config(void);
u8 Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,u16 GPIO_Pin);
void Delay(u16 time);
#endif /*__LED_H*/

/*main.c*/
#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "key.h" 
int main (void)
{
	 LED_GPIO_Config();
	 LED1( ON );
	
	 Key_GPIO_Config();
	
   while(1)
	{
      if( Key_Scan(GPIOC,GPIO_Pin_5) == KEY_ON )
			{
				/*LED反转*/
        GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_5,(BitAction)((1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_5))));
				
      }
  }
} 

四、范例

/*stm32v5_led.c*/

#include "stm32v5_led.h"

static led_gpio_t   leds_gpio[MAX_LED] =
{
		{LED1, GPIOB, GPIO_Pin_5}, /* LED1 用的GPB5 */
		{LED2, GPIOD, GPIO_Pin_6}, /* LED2 用的GPD6 */
		{LED3, GPIOD, GPIO_Pin_3}, /* LED3 用的GPD3 */		
};


void init_led_gpio(void)
{
	int                i;
	GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;

	/* 使能PB和PD组 GPIO的时钟 */
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOD , ENABLE);	
	
	/*设置 PB5(LED1), PD6(LED2), PD3(LED3)为 GPIO 输出推免模式，口线翻转速度为50MHz */
	for(i=0; i<MAX_LED; i++)
	{
		/*设置 PB5(LED1)为 GPIO 输出推免模式，口线翻转速度为50MHz */
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = leds_gpio[i].pin;				     
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
		GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
		GPIO_Init(leds_gpio[i].group, &GPIO_InitStructure);						
  }
}

void turn_led(int which, int cmd)
{
   if(which<0 || which> MAX_LED )
		 return;
	 
	 if(OFF == cmd)
		 GPIO_ResetBits(leds_gpio[which].group, leds_gpio[which].pin);
	 else
		 GPIO_SetBits(leds_gpio[which].group, leds_gpio[which].pin);
}

/*stm32v5_led.h*/
#ifndef __STM32V5_LED_H
#define __STM32V5_LED_H

#include"stm32f10x.h"

#define ON           1
#define OFF          0

enum 
{
  LED1 = 0,
	LED2,
	LED3,
	MAX_LED,
};

typedef struct led_gpio_s
{
	int                 num;    /* LED编号 */
	GPIO_TypeDef        *group; /* LED使用的GPIO在哪一组: GPIOB or GPIOD */	
  uint16_t            pin;    /* LED使用的GPIO组中的那一个pin: GPIO_Pin_x */
} led_gpio_t;

extern void init_led_gpio(void);
extern void turn_led(int which, int cmd);

#endif

/*stm32v5_key.c*/
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_exti.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "misc.h"
#include "stm32v5_led.h"
#include "stm32v5_key.h"

#define DEFINE_PIN_EXTI(group, pin, IRQn, SubPriority) \
void init_P##group##pin##_as_EXTI(void) \
{ \
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; \
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; \
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; \
	\
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIO##group|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); \
	\
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_##pin;	\
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; \
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; \
  GPIO_Init(GPIO##group, &GPIO_InitStructure); \
	\
	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIO##group, GPIO_PinSource##pin); \
  EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line##pin; \
  EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; \
  EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; \
  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; \
  EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);	\
	\
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); \
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = IRQn;	\
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; \
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; \
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;	\
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); \
} 

/* Key1(PC5) configured as EXTI5, SubPriority as 1 */
DEFINE_PIN_EXTI(C, 5, EXTI9_5_IRQn, 1)

/* Key2(PC2) configured as EXTI2, SubPriority as 2 */
DEFINE_PIN_EXTI(C, 2, EXTI2_IRQn, 2)

/* Key3(PC3) configured as EXTI3, SubPriority as 3 */
DEFINE_PIN_EXTI(C, 3, EXTI3_IRQn, 3)

/* PC5 Key1 interrupt handler */
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
	static uint8_t        led1_status = OFF;
	
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line5) != RESET)
	{
		led1_status ^= 1;	
		turn_led(LED1, led1_status);
//		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line5);
  }
}

/* PC2 Key2 interrupt handler */
void EXTI2_IRQHandler(void)
{
	static uint8_t        led2_status = OFF;
	
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line2) != RESET)
	{
		led2_status ^= 1;		
		turn_led(LED2, led2_status);
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2);
  }
}

/* PC3 Key3 interrupt handler */
void EXTI3_IRQHandler(void)
{
	static uint8_t        led3_status = OFF;
	
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3) != RESET)
	{
		led3_status ^= 1;
		turn_led(LED3, led3_status);
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);
  }
}

void init_keys_interrupt(void)
{
	init_PC5_as_EXTI();
	init_PC2_as_EXTI();
	init_PC3_as_EXTI();
}

/*stm32v5_key.h*/
#ifndef __STM32V5_KEY_H
#define __STM32V5_KEY_H

extern void init_keys_interrupt(void);

#endif

/*main.c*/
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32v5_led.h"
#include "stm32v5_key.h"

int main(void)
{
	init_led_gpio();
	init_keys_interrupt();

  while(1)
  {
			;
  }
}