STM32——GPIO设置：快速点亮第一个LED灯
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简介
不同的开发板的原理图结构也不尽相同，笔者在这里使用野火的MINI-V3（F103VET6）简易开发板对GPIO口的设置做一个简单的介绍，并实现按键控制LED灯的亮灭。方便读者可以快速熟悉并灵活应用。
原理图分析首先我们来看一下发光二极管部分和按键部分的原理图。
下面是按键的原理图部分：
在这里，我们将使用KEY1(PA0)来控制红灯PB5的亮灭。由原理图可知，其控制LED灯的PB5引脚为低电平时，灯亮。当KEY1按下时，PA0引脚由之前的低电平转为高电平（3V3）。明确了目的之后我们就可以分析GPIO口并进行设置了。
GPIO设置经过上述的功能明确之后，我们将其分为两大类，分别是输入类（如按键）和输出类（LED灯）。
STM32系列单片机的引脚有着丰富的功能，在这里将其芯片的GPIO口部分的结构图放出，有兴趣的朋友可自行研究或在评论区留言讨论。在这里笔者将不再讲解时钟树的相关内容，以免对初学者造成较大压力，有兴趣的朋友可自行参考官方文档。
GPIO的输入、输出种类详见下表。
由上表可知，我们需要将LED灯的引脚设置为推挽输出。按键部分的输入可以是上拉输入也可以是下拉输入。在这里，因为我们的电路原理图设置的是按键按下为高，释放为低。所以我们使用下拉输入的模式 。
结构体设置STM32以高效的库函数开发而著称。由于其寄存器过多，不适合类似51系列单片机的寄存器操作，所以我们将直接采用库函数开发的方法（CMSIS 3.5.0版本）。
STM32的库函数将结构体的功效发挥到了极致，我们首先来看一下GPIO口的结构体定义：
typedefstruct{uint16_tGPIO_Pin;/*!在这个结构体之中，主要包括三个成员：引脚设置（GPIO_Pin）、引脚最大输出速度（GPIO_Speed）和引脚模式（GPIO_Mode）。在这之中，GPIO还有一个重要的定义，即确定组别：GPIOA~GPIOG.
他们的种类又可以分别划分为：
GPIO_Speed:
GPIO_Speed_10MHz
GPIO_Speed_2MHz
GPIO_Speed_50MHz
GPIO_Mode:
GPIO_Mode_AIN
GPIO_Mode_IN_FLOATING
GPIO_Mode_IPD
GPIO_Mode_IPU
GPIO_Mode_Out_OD
GPIO_Mode_Out_PP
GPIO_Mode_AF_OD
GPIO_Mode_AF_PP
GPIO_Pin:
GPIO_Pin_0
GPIO_Pin_1
GPIO_Pin_2
GPIO_Pin_3
GPIO_Pin_4
GPIO_Pin_5
GPIO_Pin_6
GPIO_Pin_7
GPIO_Pin_8
GPIO_Pin_9
GPIO_Pin_10
GPIO_Pin_11
GPIO_Pin_12
GPIO_Pin_13
GPIO_Pin_14
GPIO_Pin_15
熟悉结构体类别以后我们可以进行结构体的定义以及GPIO口的初始化。由于GPIO处于APB2时钟线下，所以我们必须要开启相应的时钟。代码如下：
voidkey_gpio_config(void){GPIO_InitTypeDefkey_struct;//定义结构体RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//开启时钟key_struct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;//结构体成员设置；对于按键初始化而言，由于GPIO是输入模式，故不必设置最大输出速度key_struct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;GPIO_Init(GPIOA,&key_struct);//初始化引脚}voidled_gpio_config(void){//同上GPIO_InitTypeDefled_struct;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);led_struct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;led_struct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;led_struct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOB,&led_struct);}12345678910111213141516自此，结构体设置结束。下面进行GPIO口的操作。
GPIO操作对于库函数开发来说，一切硬件操作都可以使用函数来解决。如：
uint16_tGPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef*GPIOx)//ReadsthespecifiedGPIOinputdataport.uint8_tGPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin)//Readsthespecifiedinputportpin.uint16_tGPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef*GPIOx)//ReadsthespecifiedGPIOoutputdataport.uint8_tGPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin)//Readsthespecifiedoutputdataportbit.voidGPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin)//Clearstheselecteddataportbits.voidGPIO_SetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin)//Setstheselecteddataportbits.voidGPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef*GPIO_InitStruct)//FillseachGPIO_InitStructmemberwithitsdefaultvalue.voidGPIO_Write(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tPortVal)//WritesdatatothespecifiedGPIOdataport.voidGPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin,BitActionBitVal)//Setsorclearstheselecteddataportbit.12345678910111213141516171819202122232425262728
对于本题目而言，使用简单的写入操作即可。
intmain(){led_gpio_config();GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_5,1);//初始化，使灯为熄灭状态key_gpio_config();while(1){if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==1){GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_5,Bit_RESET);}else{GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_5,Bit_SET);}}}123456789101112131415至此，GPIO的操作完成，功能也成功实现。但是按键部分未加消抖处理，所以可能出现不稳定的状态。不过对于本示例来说，这一现象并不明显。
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