GPIO使用输入——循环按键检测
一、实验目的
1.使用配置工具配置IO口功能。
2.实现开发板上的KEY2和KEY3按键检测。
二、实验内容
1.STM32软件开发环境搭建与操作
2.STM32通用IO口的引脚功能与代码实现
3.基本延时函数HAL_Delay()的使用。
三、实验原理及说明
首先 STM32 的 IO 口可以由软件配置成如下 8 种模式：
1、输入浮空
2、输入上拉
3、输入下拉
4、模拟输入
5、开漏输出
6、推挽输出
7、推挽式复用功能
8、开漏复用功能
其次，GPIO 端口操作对应的库函数函数以及相关定义在文件stm32f1xx_hal_gpio.h 和 stm32f1xx_hal_gpio.c 中,主要包含两个分别是：
GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)；
void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, PIO_PinState PinState)
分别用于端口对应IO口的读写。
四、实验设备
一套STM32实验设备、头歌实践教学平台。
五、实验步骤
1.1 双击打开软件 stm32cubemx
1.2 开始创建工程,打开软件后选择 access to mcu selector。
1.3 搜索芯片STM32F103C8T6，并选择芯片型号 STM32F103C8T6 ，并点击“start project”创建工程。
1.4 展开“system core”标签，找到“SYS"选项，在右边选择如图所示配置调试模式。
1.5 切换到”RCC“标签，按如图所示配置。
1.6 切换到“Connectivity”标签，按照如图所示配置“USART1”。
1.7 鼠标定位到右侧MCU引脚图，选择PB12和PB13引脚，单击相应引脚，按如图所示配置
1.8 切换到“System Core”的“GPIO”标签，找到刚才配置的GPIO引脚PB12，按如图所示配置名称和引脚，名称输入“KEY2”。
按照同样的方法配置PB13引脚，最后如图所示
1.9 设置系统时钟为72M。
1.10 配置工程并生成代码，输入工程名称“KEY_POLL",具体如图所示。
切换到”code generator“标签，按如图所示生成代码。
1.12 打开STM32CubeIDE，打开之前生成的工程。
点击”File--> open project from file system......”。
1.13 找到生成文件的文件夹，并打开
1.14 按下右边的标签“MX",即可显示项目文件。
1.15 为项目添加一个C语言源文件，命名为“retarget.c”，如图所示
在文件中添加如下代码：
#include "retarget.h"
#include <_ansi.h>
#include <_syslist.h>
#include <errno.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/times.h>
#include "retarget.h"
#include <stdint.h>
//#include "usart.h"
#if !defined(OS_USE_SEMIHOSTING)
#define STDIN_FILENO 0
#define STDOUT_FILENO 1
#define STDERR_FILENO 2
UART_HandleTypeDef *gHuart;
void RetargetInit(UART_HandleTypeDef *huart)
{
gHuart = huart;
/* Disable I/O buffering for STDOUT stream, so that
* chars are sent out as soon as they are printed. */
setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);
}
int _isatty(int fd)
{
if (fd >= STDIN_FILENO && fd <= STDERR_FILENO)
return 1;
errno = EBADF;
return 0;
}
int _write(int fd, char *ptr, int len)
{
HAL_StatusTypeDef hstatus;
if (fd == STDOUT_FILENO || fd == STDERR_FILENO)
{
hstatus = HAL_UART_Transmit(gHuart, (uint8_t *) ptr, len, HAL_MAX_DELAY);
if (hstatus == HAL_OK)
return len;
else
return EIO;
}
errno = EBADF;
return -1;
}
int _close(int fd)
{
if (fd >= STDIN_FILENO && fd <= STDERR_FILENO)
return 0;
errno = EBADF;
return -1;
}
int _lseek(int fd, int ptr, int dir)
{
(void) fd;
(void) ptr;
(void) dir;
errno = EBADF;
return -1;
}
int _read(int fd, char *ptr, int len)
{
HAL_StatusTypeDef hstatus;
if (fd == STDIN_FILENO)
{
hstatus = HAL_UART_Receive(gHuart, (uint8_t *) ptr, 1, HAL_MAX_DELAY);
if (hstatus == HAL_OK)
return 1;
else
return EIO;
}
errno = EBADF;
return -1;
}
int _fstat(int fd, struct stat *st)
{
if (fd >= STDIN_FILENO && fd <= STDERR_FILENO)
{
st->st_mode = S_IFCHR;
return 0;
}
errno = EBADF;
return 0;
}
#endif //#if !defined(OS_USE_SEMIHOSTING)
1.16 为项目添加一个C语言头文件，命名为“retarget.h”，如图所示
添加头文件代码如下：
#ifndef FIRMWARE_RETARGET_H
#define FIRMWARE_RETARGET_H
#ifndef _RETARGET_H__
#define _RETARGET_H__
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
void RetargetInit(UART_HandleTypeDef *huart);
int _isatty(int fd);
int _write(int fd, char *ptr, int len);
int _close(int fd);
int _lseek(int fd, int ptr, int dir);
int _read(int fd, char *ptr, int len);
int _fstat(int fd, struct stat *st);
#endif //#ifndef _RETARGET_H__
#endif //FIRMWARE_RETARGET_H
1.17 打开项目文件Core->Src->syscalls.c，并将以下几行注释：
1.18 打开项目文件Core->Src->main.c ，在如下位置添加一行代码，如图所示：
1.19 在mian.c主循环处添加任务代码，使得：
KEY2 按下会输出 KEY2 down
KEY3 按下会输出 KEY3 down
示例代码：
if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port,KEY2_Pin))
printf("KEY2 down\r\n");
1.20 编译项目，并将生成的hex文件下载到开发板，观察现象。
六、实验结果：
KEY2 按下会输出 KEY2 down
KEY3 按下会输出 KEY3 down
