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1、第4章 LED灯控制与Keil MDK工程框架1STM32F103通用目的输入输出口2STM32F103库函数用法3KeilMDK工程框架4LED灯闪烁实例目录4.1STM32F103通用目的输入输出口STM32F103ZET6微控制器具有7个16位的GPIO口，记为GPIOx（x=A,B,.,G），共占用了112个管脚图4-1GPIO端口结构4.1.1GPIO寄存器这里的xA,B,.,G，各个GPIO端口寄存器的基地址可查图2-4，每个寄存器的读写操作必须按整个字（32位）进行每个GPIO口具有7个寄存器2个32位的配置寄存器（GPIOx_CRL和GPIOx_CRH）2个32位的数据寄存器（
2、GPIOx_IDR和GPIOx_ODR）1个32位的置位/清零寄存器（GPIOx_BSRR）1个16位的清零寄存器（GPIOx_BRR）1个32位的配置锁定寄存器（GPIOx_LCKR）偏移地址名称类型复位值说明0 x00CRL读/写0 x44444444配置寄存器低位（每个端口4位）0 x04CRH读/写0 x44444444配置寄存器高位（每个端口4位）0 x08IDR读0 x000016位输入数据寄存器0 x0CODR读/写0 x000016位输出数据寄存器0 x10BSRR写0 x00000000位置位/复位寄存器0 x14BRR写0 x0000位复位(清零)寄存器0 x18LCKR读
3、/写0 x00000配置锁定寄存器4.1.1GPIO寄存器注：(1)ODR=1：上拉，ODR=0：下拉(2)01/10/11依次对应最大输出频率为10MHz/2MHz/50MHzCNF1:0MODE1:0输入配置CNF1:0MODE1:0(2)输出配置0000模拟输入0001/10/11通用推挽输出0100浮空输入(复位状态)0101/10/11通用开漏输出1000上拉/下拉输入(1)1001/10/11复用推挽输出1100保留1101/10/11复用开漏输出每个端口的4个配置位是CNF1:0和MODE1:0图4-4端口置位/清零寄存器GPIOx_RSRRl 图中的BRy和BSz写入0无效；l
4、 BRy写入1，则清零相应的端口管脚；l BSz写入1，则置位相应的端口管脚。l 例如，使GPIOE的第5管脚输出高电平，则使用语句“GPIOE_RSRR(1uL5);”；l 使GPIOE端口的第11管脚输出低电平，则使用语句“GPIOE_RSRR=(1uL11)16;”。l 如果使用端口输出数据寄存器GPIOE_ODR，则上述两个操作为“读出修改写回”处理，其语句为“GPIOE_ODR&=(1uL5);”和“GPIOE_ODR|=(1uL11)”，显然，直接写寄存器GPIOE_RSRR速度更快。l 上述使用GPIOx_RSRR清零某个GPIO端口的特定管脚时，有一个左移16位（“16”）的操
5、作，因为清零寄存器位于GPIOx_RSRR的高16位，为了省掉这个操作，GPIO模块还具有一个16位的端口清零寄存器GPIOx_BRR（偏移地址：0 x14，复位值为0 x0），每位记为BRy（y=0,1,.,15），各位写入0无效，写入1清零相应的端口管脚。l 例如，使GPIOE端口的第11管脚输出低电平，则可使用语句“GPIOE_BRR=(1uL11);”。l 配置锁定寄存器GPIOx_LCKR（偏移地址：0 x18，复位值为0 x0），用于锁定配置寄存器GPIOx_CRL和GPIOx_CRH的值，如图4-5所示。图4-5配置锁定寄存器GPIOx_LCKR在图4-5中，LCK15:0对应着
6、GPIO端口的16个管脚，例如，LCKy1，则GPIO端口的第y脚的配置被锁定，如果LCKy=0，则其配置是可以更新的。一旦某个GPIO管脚的配置被锁定，只有再次“复位GPIO口”，才能解锁。锁定某个管脚的配置的方法为，使该管脚对应的LCKy为1，然后，向LCKK顺序执行：写入1、写入0、写入1、读出0、读出1（其间LCK15:0的值不能改变）。例如，要锁定GPIOE端口的第5脚和第11脚的配置，则使用以下语句：l GPIOE_LCKR=(1uL11)|(1uL5);l GPIOE_LCKR=(1uL16)|(1uL11)|(1uL5);l GPIOE_LCKR=(1uL11)|(1uL5);
7、l GPIOE_LCKR=(1uL16)|(1uL11)|(1uL5);l v1=GPIOE_LCKR;l v2=GPIOE_LCKR;/（这里v1和v2为无符号32位整型）。上面提到的“复位GPIO口”是由复位与时钟控制模块（RCC）管理的，此外，GPIO模块（或其他外设模块）在使用前，必须通过RCC给相应的模块提供时钟源，相关的寄存器有APB2外设复位寄存器（RCC_APB2RSTR，偏移地址：0 x0C）和APB2外设时钟有效寄存器（RCC_APB2ENR，偏移地址：0 x18），由图2-4可知，RCC模块的基地址为0 x40021000。图4-6APB2外设复位寄存器RCC_APB2R
8、STR图4-7APB2外设时钟有效寄存器RCC_APB2ENRAPB2外设复位寄存器RCC_APB2RSTR（复位值为0 x0）和APB2外设时钟有效寄存器RCC_APB2ENR（复位值为0 x0）如图4-6和图4-7所示。l 对于图4-6中的RCC_APB2RSTR寄存器，各位写入0无效，写入1则复位相应的片上外设；l 对于图4-7的RCC_APB2ENR寄存器，各位写入0关闭相应外设的时钟，写入1开放相应外设的时钟。l 例如，要使用GPIOE口，则需要执行语句：l RCC_APB2ENR|=RCC_APB2ENR|(1uLODR|=(1uLBSRR=(1uLODR&=(1uLODR|=(1
9、uL5);程序段4-2自定义GPIOB_ODR寄存器1#defineGPIOB_ODR*(unsignedint*)0 x40010C0C23GPIOB_ODR&=(1uL5);4GPIOB_ODR|=(1uLBSRR=GPIO_Pin;8程序段4-3中，GPIO_Pin_5为常数(1uLBSRR=(1uL5)；”，用库函数方式为“GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)；”，显然后者封装了寄存器的各种信息，可读性更好，更接近自然语言。如果使用库函数进行工程设计，需要对表4-4中的文件，特别.h文件中每个常量和函数的含义做细致的研究，这需要花一定的时间。4.3KeilMDK
10、工程框架图4-8工程01文件夹结构安装好KeilMDK后，会在桌面上显示快捷图标“KeilMDKuVision5”，鼠标左键双击该图标进入图4-9所示窗口。图4-9KeilMDK工作主界面在图4-9中，单击“芯片支持包安装快捷钮”进入图4-10所示界面。图4-10芯片支持包在线安装窗口图4-10中的“Device”一栏中显示了KeilMDK开发环境所支持的芯片系列。在图4-10中，至少要安装图中所示的STM32F103系列的芯片支持包，前文提到的stm23f10 x.h文件就位于该支持包内。回到图4-9，在其中单击菜单“Project|NewVisionProject.”（“|”后的表示子菜单
11、项），弹出图4-11所示窗口。图4-11创建新工程对话框在图4-10中，选择目录“D:STM32F103ZET6工程工程01PRJ”，然后，在“文件名”一项中，输入工程文件名为“MyPrj”，点击“保存(S)”进入图4-12所示窗口。图4-12选择目标芯片型号对话框 在图4-12中，选择芯片STM32F103ZE，在“Description”中将显示该芯片的资源情况。在图4-12中单击“OK”按钮进入图4-13所示窗口。在图4-13中，选中“Core”、“DSP”、“GPIO”和“Startup”，依次表示向工程中添加Cortex-M3内核支持库、数字信号处理算法库、通用目的输入输出口驱动库和
12、芯片启动代码文件。当使用数字信号处理算法库中的函数时，需要在用户程序文件中包括头文件“arm_math.h”，DSP算法库中包含了大量经过优化的数学函数，可实现代数运算、复数运算、矩阵运算、数字滤波器和统计处理等，例如，浮点数的正弦、余弦和开方运算分别对应着以下三个函数：float32_ty=arm_sin_f32(float32_tx);float32_ty=arm_cos_f32(float32_tx);arm_sqrt_f32(float32_tx,float32_t*y);图4-13添加运行时（Run-Time）环境图4-14工程01工作界面-I在图4-14中，工程管理器显示新建的工程
13、为MyPrj，保存为“D:STM32F103ZET6工程工程01PRJMyPrj.uvprojx”。可修改工程管理器中的目标“Target1”和分组“SourceGroup1”的名称，单击“工程管理快捷钮”进入图4-15所示窗口。在图4-15中，将原来的目标“Target1”修改为“STM32F103ZET6”，即所使用的芯片型号；将原来的分组“SourceGroup1”删除，新建两个分组“USER”和“BSP”（注意，这里的分组名与工程在硬件中的保存目录名没有直接的关系）。点击“OK”按钮进入图4-16所示窗口。图4-15编辑工程管理器中的各项图4-16工程01工作界面-II在图4-16中，
14、工程管理器中有两个分组，即“USER”和“BSP”，这两个分组分别用于管理用户程序文件和板级支持包文件。图4-16中显示了常用的快捷按钮，如“新建文档按钮”用于打开一个文档输入窗口进行程序编辑；“在线调试快捷钮”用于在线仿真调试；“编译、编译链接、全部编译链接”三个快捷钮分别用于编译当前活跃文件、编译链接修改过的源文件和全部编译链接整个工程文件；“下载工程可执行代码到目标芯片”用于将编译链接成功后的.hex目标代码写入到STM32F103ZET6芯片的Flash存储器中。在图4-16中，鼠标右键单击“STM32F103ZET6”，在其弹出的菜单中选择“OptionsforTargetSTM32
15、F103ZET6.Alt+F7”，进入到图4-17所示窗口。图4-17目标选项卡在图4-17中，选中“IROM1”，长度为0 x80000（即512kBFLASH）；选中“IRAM1”，长度为“0 x10000”（即64kB SRAM）。在图4-17中，选择“Output”页面，进入图4-18所示窗口。在图4-18中，设定工程生成的目标文件名为MyPrj，所在的路径为“.ObjectsMyPrj”，即工程所在路径下的“D:STM32F103ZET6工程工程01PRJObjectsMyPrj”，然后，选中“CreateHEXFile”复选框，表示编译链接后产生HEX格式的目标文件。在图4-18中
16、选择“C/C+”选项卡，进入图4-19所示窗口。图4-18“Output”输出目标文件路径和格式选项卡图4-19“C/C+”选项卡图4-20“Debug”选项卡在图4-19中，“IncludePaths”中指定工程编译时搜索文件的路径，这里的“.”表示工程所在的路径，即“D:STM32F103ZET6工程工程01PRJ”，“.”表示工程所在路径的上一个路径，即“D:STM32F103ZET6工程工程01”。然后，在图4-19中选择“Debug”选项卡，进入图4-20所示窗口。在图4-20中，由于这里使用了ULINK2仿真器，所以选择了“ULINK2/MECotexDebugger”，选中“Runtomain()”表示在线真调试时，程序计数器指针PC自动跳转到main函数执行，否则，PC将跳转到汇编语言编写的启动文件startup_stm32f10 x_hd.s中的Reset_Handler标号去执行。在图4-20中单击“Settings”按钮进入图4-21所示窗口。图4-21ULINK2仿真连接对话框图4-22FLASH编程算法选择对话框如果STM32F103战舰V3开发板已上电，且U
