GPIO 和轮询控制 LED 的状态

GPIO 概念

I/O 是输入（Input）和输出（Output）的意思，GPIO（General Purpose I/O）是基本输入输出，是 I/O 的最基本形式。STM32F103ZET6 大概有 144 个引脚，每个引脚有多个功能，有些引脚可以用作中断、可以用作 GPIO，所以引脚有复用功能。这些引脚连接如 LED、蜂鸣器、按键等。

实现通过按键对 LED0 的控制。假如 LED0 的引脚是 PB5，STM32F103ZET6 控制该引脚输出高电平或低电平，即开关量输出，因此该引脚配置成 GPIO Output。STM32F103ZET6 获取按键的状态：按键按下还是松开？因此，按键的引脚是 GPIO Input。当按键按下时，向 PB5 引脚输出高电平，使 LED0 亮，反之，使 LED0 灭。

综上所述，GPIO 是 MCU^? 同外界进行交互的重要通道，通过 GPIO 可以实现软件干预硬件。

实验检测理论

实验准备

实验目的：通过轮询和 GPIO 实现控制 LED0 和 LED1 的闪烁。

实验资料：1️⃣正点原子：STM32F103ZET62️⃣STM32F103ZET6 电路原理图

本随笔中只贴出开发板的 LED1、LED0 的原理图：

CubeMX 配置

找到 LED0 和 LED1 的引脚，设置 GPIO_Output，因为是 MCU 通过端口寄存器控制该引脚状态，所以 PB5 和 PE5 是一个输出引脚。

打开 SYS -> Debug Serial。

设置时钟，我现在也是一个初学者，对时钟的概念还不知道，姑且配置最高，CubeMX 会提示你配置过大，它可以帮你修改。

记得使用 MDK 生成工程项目，否则不能用 Keil 打开，默认是其他的工程项目。

编写代码

while (1)
{
  HAL_GPIO_WritePin(GREEN_LED_GPIO_Port, GREEN_LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
  HAL_GPIO_WritePin(RED_LED_GPIO_Port, RED_LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
  HAL_Delay(1000);
  HAL_GPIO_WritePin(GREEN_LED_GPIO_Port, GREEN_LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_GPIO_WritePin(RED_LED_GPIO_Port, RED_LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_Delay(1000);
}

代码很简单，主要是 HAL_GPIO_WritePin 函数，向引脚输出开关量。LED 一直都是一个高电平状态，直接连接的是 Vcc（电源），而我们是给 LED 写一个低电平，就可以改变 LED 的状态，使得 LED 亮，否则 LED 灭。GPIO_PIN_SET 是 CubeMX 设置好的，不管输出的是高还是低电平，改变状态就是 SET，恢复原来的状态就是 RESET。

实验效果

👉代码仓库：GPIO_LIGHT

实验总结

很多编程语言都有 IO 流的章节，IO 流就是一个获取系统的资源的管道。获取就是输入（Input），写出就是输出（Output）。Java 除了最基本的 IO 流，还有字节流、字符流等更高级的 IO 流。

在嵌入式系统开发中也有 IO，其中最基本的就是 GPIO，是嵌入式系统开发中最基础的 IO。MCU 要控制板子上的外围设备，如 LED、蜂鸣器，就得通过 GPIO 向外输出开关量。