02：（寄存器开发）流水灯/按键控制LED

寄存器开发

1、LED流水灯
2、按键控制LED

1、LED流水灯

通过第一章的学习，我们已然知晓了LED的点亮和熄灭的方式，下面学习流水灯的制作流程。
流水灯呈现的样子：就是第一个LED灯点亮，延迟一段时间，第一个LED灯熄灭+第二个LED灯点亮，延迟一段时间，第二个LED灯熄灭+第三个LED灯点亮…依次循环下去。其中延迟一段时间就是让单片机不做任何与LED灯有关的事情，这里使用延迟函数来实现。

在工程目录里面新建Driver文件夹用来保存配置片上外设的代码文件，如下图所示：
在这里插入图片描述
LED连接的实物图如下图所示：

①LED.c文件的代码如下：

#include "stm32f10x.h"                  
#include "LED.h"/** @Function：PA0~PA7引脚选择性的初始化* @para：对应的GPIOA的引脚PA_0~PA_7*/
void LED_Init(uint32_t PA_x)
{/* 1. 打开GPIOA的时钟 */RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;/* 2. 将PA0~PA7配置为通用输出开漏模式  */if(PA_x != PA_ALL){GPIOA->CRL |= PA_x; GPIOA->CRL &= ~(PA_x << 2);}else{GPIOA->CRL |= PA_ALL;GPIOA->CRL &= PA_ALL;}}/** @Function：输出1点亮LED灯* @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7*/
void LED_ON(uint16_t LEDx)
{GPIOA->ODR |= LEDx;
}/** @Function：熄灭LED灯* @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7*/
void LED_OFF(uint16_t LEDx)
{GPIOA->ODR &= ~LEDx;
}/** @Function：翻转LED灯* @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7*/
void LED_Turn(uint16_t LEDx)
{/* 如果是关闭那么就打开，如果是打开那么就关闭 */if((GPIOA->ODR & LEDx) == 0)//关闭{LED_ON(LEDx);}else{LED_OFF(LEDx);}
}

②LED.h文件的代码如下：

#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#include "stm32f10x.h"                  #define PA_0  0x00000003 //GPIO_CRH_MODE0
#define PA_1  0x00000030 //GPIO_CRH_MODE1
#define PA_2  0x00000300 //GPIO_CRH_MODE2
#define PA_3  0x00003000 //GPIO_CRH_MODE3
#define PA_4  0x00030000 //GPIO_CRH_MODE4
#define PA_5  0x00300000 //GPIO_CRH_MODE5
#define PA_6  0x03000000 //GPIO_CRH_MODE6
#define PA_7  0x30000000 //GPIO_CRH_MODE7
#define PA_ALL  0x33333333 //GPIO_CRH_MODE#define LED0 GPIO_ODR_ODR0
#define LED1 GPIO_ODR_ODR1
#define LED2 GPIO_ODR_ODR2
#define LED3 GPIO_ODR_ODR3
#define LED4 GPIO_ODR_ODR4
#define LED5 GPIO_ODR_ODR5
#define LED6 GPIO_ODR_ODR6
#define LED7 GPIO_ODR_ODR7void LED_Init(uint32_t PA_x);
void LED_ON(uint16_t LEDx);
void LED_OFF(uint16_t LEDx);
void LED_Turn(uint16_t LEDx);#endif

③主函数文件的代码如下：

#include "stm32f10x.h"                
#include "Delay.h"
#include "LED.h"#define timer 500/*LED流水灯，LED灯的负极连接着GND，正极连接着单片机的引脚（PA0~PA4）一共5个LED灯，引脚输出1点亮，输出0熄灭
*/
int main(void)
{LED_Init(PA_ALL);//将所有的引脚都配置为通用输出推挽模式while(1){LED_ON(LED0);//点亮LED0Delay_ms(timer);LED_OFF(LED0);//熄灭LED0LED_ON(LED1);//点亮LED1Delay_ms(timer);LED_OFF(LED1);//熄灭LED1LED_ON(LED2);//点亮LED2Delay_ms(timer);LED_OFF(LED2);//熄灭LED2LED_ON(LED3);//点亮LED3Delay_ms(timer);LED_OFF(LED3);//熄灭LED3LED_ON(LED4);//点亮LED4Delay_ms(timer);LED_OFF(LED4);//熄灭LED4}
}

代码优化如下：

#include "stm32f10x.h"                
#include "Delay.h"
#include "LED.h"#define timer 500
/*LED流水灯，LED灯的负极连接着GND，正极连接着单片机的引脚（PA0~PA4）一共5个LED灯，引脚输出1点亮，输出0熄灭
*/
int main(void)
{LED_Init(PA_ALL);//将所有的引脚都配置为通用输出推挽模式while(1){for(uint8_t i = 0; i<5 ;i++){LED_ON(LED0 << i);Delay_ms(timer);LED_OFF(LED0 << i);}   }
}

代码优化2：制作来回流水灯

#include "stm32f10x.h"                
#include "Delay.h"
#include "LED.h"#define timer 500
/*LED流水灯，LED灯的负极连接着GND，正极连接着单片机的引脚（PA0~PA4）一共5个LED灯，引脚输出1点亮，输出0熄灭
*/
int main(void)
{LED_Init(PA_ALL);//将所有的引脚都配置为通用输出推挽模式while(1){/*代码改进：来回流水灯*/ for(uint8_t i = 0; i<4 ;i++){LED_ON(LED1 << i);Delay_ms(timer);LED_OFF(LED1 << i);}for(uint8_t i = 0; i<4 ;i++){LED_ON(LED3 >> i);Delay_ms(timer);LED_OFF(LED3 >> i);}   }
}

演示效果如下：

VID_20241004_105203

2、按键控制LED

使用按键控制则需要按键检测，检测引脚的输入输入电平，所以需要用到端口输入寄存器GPIO_IDR，如下图所示：
在这里插入图片描述
所以被检测的引脚要配置为输入模式。

实物连接如下图所示：

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
①Key.c文件的代码如下：

#include "stm32f10x.h"                  
#include "Delay.h"/** @Function：按键引脚(GPIOB0)的初始化*/
void Key_Init(void)
{//1、开始GPIOB的时钟RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPBEN;//2、配置引脚GPIOB0的输入模式：上拉输入,MODE0 = 00,CNF0 = 10,ODR0 = 1。GPIOB->CRL &= ~GPIO_CRL_MODE0;GPIOB->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF0_0;GPIOB->CRL |= GPIO_CRL_CNF0_1;GPIOB->ODR |= GPIO_ODR_ODR0;//表示上拉模式
}/** @Function：按键按下并返回一个值*/
uint8_t Key_Num(void)
{uint8_t Number = 0;//引脚配置为上拉输入，则默认输入为高电平，按键按下由高电平变为低电平if((GPIOB->IDR & GPIO_IDR_IDR0)!= 0)//代表按键没有按下{Delay_ms(5);//软件消抖if((GPIOB->IDR & GPIO_IDR_IDR0)== 0)//代表按键按下{Number = 1;}}return Number;
}

②LED.c文件代码如下：

#include "stm32f10x.h"                  
#include "LED.h"/** @Function：PA0~PA7引脚选择性的初始化* @para：对应的GPIOA的引脚PA_0~PA_7*/
void LED_Init(uint32_t PA_x)
{/* 1. 打开GPIOA的时钟 */RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;/* 2. 将PA0~PA7配置为通用输出开漏模式  */if(PA_x != PA_ALL){GPIOA->CRL |= PA_x; GPIOA->CRL &= ~(PA_x << 2);}else{GPIOA->CRL |= PA_ALL;GPIOA->CRL &= PA_ALL;}}/** @Function：输出1点亮LED灯* @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7*/
void LED_ON(uint16_t LEDx)
{GPIOA->ODR |= LEDx;
}/** @Function：熄灭LED灯* @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7*/
void LED_OFF(uint16_t LEDx)
{GPIOA->ODR &= ~LEDx;
}/** @Function：翻转LED灯* @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7*/
void LED_Turn(uint16_t LEDx)
{/* 如果是关闭那么就打开，如果是打开那么就关闭 */if((GPIOA->ODR & LEDx) == 0)//关闭{LED_ON(LEDx);}else{LED_OFF(LEDx);}
}

③主函数文件的代码如下：

#include "stm32f10x.h"                
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#include "Key.h"/*按键控制LED
*/
int main(void)
{LED_Init(PA_0);     //将GPIOA0引脚都配置为通用输出推挽模式Key_Init();         //初始化GPIOB0LED_OFF(LED0);      //关闭LED0while(1){if(Key_Num() == 1)//代表按键按下{LED_Turn(LED0);//LED灯翻转}   }
}