STM32F103C8Z6流水灯程序IO输出
led.h
#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#include "stm32f10x.h"
#define ON 0
#define OFF 1
#define LED1(a) if(a)GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);else GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
void LED_GPIO_Config(void);
#endif
led.c
#include "led.h"
#include "stm32f10x.h"
void LED_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13 );
}
main.c
#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
void Delay(__IO u32 Count)
{
for(; Count != 0; Count--);
}
int main(void)
{
SystemInit(); //其实可以不用特意去调用,在main函数执行前就已经调用过这个函数配置好默认的系统时钟了
LED_GPIO_Config();
while (1)
{
LED1( ON );
Delay(0x200000);
LED1( OFF );
Delay(0x200000);
}
}
STM32使用姿势
1、main.c里include stm32f10x.h
2、配置系统时钟/为72M
GPIO使用流程
GPIO初始化
使能时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
选择引脚
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
配置输入输出方式
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
配置IO口速度
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
调用GPIO口初始化函数
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
将IO口置为高电平或低电平
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
使用示例
#define LED1(a) if (a) \
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);\
else \
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13)
其中define里面换行需使用斜杆\
同时使能多个IO口的姿势 参考opendv
void LED_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//初始化结构体
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能时钟
GPIO_InitStructure.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; //使能多个IO口
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//设置为推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//设置速度
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化
}
输出模式
- 1 开漏输出:必须接上拉电阻才能输出高电平,比如接一个电阻到3.3V,也可以接一个电阻到5V,这样,在输出1的时候,就可以是3.3V电压,也可以是5V电压了,可以驱动功率较大元件
- 2 推挽输出:不需要外接上拉或者下拉电阻,任何时候IO口的电平都是确定的,但是驱动不了功率较大元件,但可以驱动小led灯等
- 3 复用开漏输出 :GPIO口被用作第二功能时的配置情况(即并非作为通用IO口使用)内外设功能(TX1,MOSI,MISO.SCK.SS)
- 4 复用推挽输出 :GPIO口被用作第二功能时的配置情况(即并非作为通用IO口使用)片内外设功能(I2C的SCL,SDA)
参考.
开漏,就等于输出口接了个NPN三极管,并且只接了e,b. c极 是开路的,你可以接一个电阻到3.3V,也可以接一个电阻到5V,这样,在输出1的时候,就可以是5V电压,也可以是3.3V电压了.但是不接电阻上拉的时候,这个输出高就不能实现了.
推挽,就是有推有拉,任何时候IO口的电平都是确定的,不需要外接上拉或者下拉电阻.
(1)GPIO_Mode_AIN 模拟输入
(2)GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入
(3)GPIO_Mode_IPD 下拉输入
(4)GPIO_Mode_IPU 上拉输入
(5)GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出
(6)GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出
(7)GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出
(8)GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出
推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务,电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小、效率高。输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。推拉式输出级既提高电路的负载能力,又提高开关速度。
开漏输出:输出端相当于三极管的集电极. 要得到高电平状态需要上拉电阻才行. 适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内).
开漏形式的电路有以下几个特点:
- 利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。当IC内部MOSFET导通时,驱动电流是从外部的VCC流经R pull-up ,MOSFET到GND。IC内部仅需很下的栅极驱动电流。
- 一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的,因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时,只能输出低电平,如果需要同时具备输出高电平的功能,则需要接上拉电阻,很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压,便可以改变传输电平。比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。(上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度 。阻值越大,速度越低功耗越小,所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。)
- OPEN-DRAIN提供了灵活的输出方式,但是也有其弱点,就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电,所以当电阻选择小时延时就小,但功耗大;反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求,则建议用下降沿输出。
- 可以将多个开漏输出的Pin,连接到一条线上。通过一只上拉电阻,在不增加任何器件的情况下,形成“与逻辑”关系。这也是I2C,SMBus等总线判断总线占用状态的原理。补充:什么是“线与”?:
在一个结点(线)上, 连接一个上拉电阻到电源 VCC 或 VDD 和 n 个 NPN 或 NMOS 晶体管的集电极 C 或漏极 D, 这些晶体管的发射极 E 或源极 S 都接到地线上, 只要有一个晶体管饱和, 这个结点(线)就被拉到地线电平上. 因为这些晶体管的基极注入电流(NPN)或栅极加上高电平(NMOS),晶体管就会饱和, 所以这些基极或栅极对这个结点(线)的关系是或非 NOR 逻辑. 如果这个结点后面加一个反相器, 就是或 OR 逻辑.
其实可以简单的理解为:在所有引脚连在一起时,外接一上拉电阻,如果有一个引脚输出为逻辑0,相当于接地,与之并联的回路“相当于被一根导线短路”,所以外电路逻辑电平便为0,只有都为高电平时,与的结果才为逻辑1。
由于浮空输入一般多用于外部按键输入,结合图上的输入部分电路,我理解为浮空输入状态下,IO的电平状态是不确定的,完全由外部输入决定,如果在该引脚悬空的情况下,读取该端口的电平是不确定的。
上拉输入/下拉输入/模拟输入:这几个概念很好理解,从字面便能轻易读懂。
复用开漏输出、复用推挽输出:可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况(即并非作为通用IO口使用)
最后总结下使用情况:
在STM32中选用IO模式
(1) 浮空输入_IN_FLOATING ——浮空输入,可以做KEY识别,RX1
(2)带上拉输入_IPU——IO内部上拉电阻输入
(3)带下拉输入_IPD—— IO内部下拉电阻输入
(4) 模拟输入_AIN ——应用ADC模拟输入,或者低功耗下省电
(5)开漏输出_OUT_OD ——IO输出0接GND,IO输出1,悬空,需要外接上拉电阻,才能实现输出高电平。当输出为1时,IO口的状态由上拉电阻拉高电平,但由于是开漏输出模式,这样IO口也就可以由外部电路改变为低电平或不变。可以读IO输入电平变化,实现C51的IO双向功能
(6)推挽输出_OUT_PP ——IO输出0-接GND, IO输出1 -接VCC,读输入值是未知的
(7)复用功能的推挽输出_AF_PP ——片内外设功能(I2C的SCL,SDA)
(8)复用功能的开漏输出_AF_OD——片内外设功能(TX1,MOSI,MISO.SCK.SS)
STM32设置实例:
(1)模拟I2C使用开漏输出_OUT_OD,接上拉电阻,能够正确输出0和1;读值时先GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);拉高,然后可以读IO的值;使用GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0);
(2)如果是无上拉电阻,IO默认是高电平;需要读取IO的值,可以使用带上拉输入_IPU和浮空输入_IN_FLOATING和开漏输出_OUT_OD;