LV16-12-GPIO-03-GPIO实例

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本文主要是STM32开发——GPIO操作实例的一些的相关笔记，若笔记中有错误或者不合适的地方，欢迎批评指正😃。

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Windows windows11
Ubuntu Ubuntu16.04的64位版本
VMware® Workstation 16 Pro 16.2.3 build-19376536
SecureCRT Version 8.7.2 (x64 build 2214) - 正式版-2020年5月14日
开发板 正点原子 i.MX6ULL Linux阿尔法开发板
uboot NXP官方提供的uboot，NXP提供的版本为uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga(使用的uboot版本为U-Boot 2016.03)
linux内核 linux-4.15(NXP官方提供)
STM32开发板 正点原子战舰V3(STM32F103ZET6)
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分类 网址说明
官方网站https://www.arm.com/ARM官方网站，在这里我们可以找到Cotex-Mx以及ARMVx的一些文档
https://www.st.com/content/st_com/zh.htmlST官方网站，在这里我们可以找到STM32的相关文档
https://www.stmcu.com.cn/意法半导体ST中文官方网站，在这里我们可以找到STM32的相关中文参考文档
http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.htmlFatFs文件系统官网
教程书籍《ARM Cortex-M3权威指南》ARM公司专家Joseph Yiu（姚文祥）的力作，中文翻译是NXP的宋岩
《ARM Cortex-M0权威指南》
《ARM Cortex-M3与Cortex-M4权威指南》
开发论坛http://47.111.11.73/forum.php开源电子网，正点原子的资料下载及问题讨论论坛
https://www.firebbs.cn/forum.php国内Kinetis开发板-野火/秉火（刘火良）主持的论坛，现也做STM32和i.MX RT
https://www.amobbs.com/index.php阿莫（莫进明）主持的论坛，号称国内最早最火的电子论坛，以交流Atmel AVR系列单片机起家，现已拓展到嵌入式全平台，其STM32系列帖子有70W+。
http://download.100ask.net/index.html韦东山嵌入式资料中心，有些STM32和linux的相关资料也可以来这里找。
博客参考http://www.openedv.com/开源网-原子哥个人博客
http://blog.chinaaet.com/jihceng0622博主是原Freescale现NXP的现场应用工程师
cortex-m-resources这其实并不算是一个博客，这是ARM公司专家Joseph Yiu收集整理的所有对开发者有用的官方Cortex-M资料链接（也包含极少数外部资源链接）
  • STM32
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SD卡相关资料——历史版本有关SD卡的一些历史版本资料可以从这里下载，比如后边看的SD卡2.0协议
SD 2.0 协议标准完整版这是一篇关于SD卡2.0协议的中文文档，还是比较有参考价值的，可以一看

一、GPIO输出——点亮LED

这个实例主要是通过GPIO点亮LED灯。一般步骤如下：

  • （1）使能IO口时钟。

  • （2）初始化IO口模式，包括GPIO工作模式（输出）、IO口速度。使用STM32CubeMX软件来进行图形化配置的话要注意一下上下拉的设置，不然很可能有莫名其妙的坑。

  • （3）操作IO口，输出高低电平。

【注意】可以一次初始化一个IO组下的多个IO，前提是这些IO口的配置方式一样。

1. 硬件设计

image-20230506221050587

2. STM32CubeMX配置

image-20230506221502585

GPIO的配置比较简单，就上边这些选项配好就可以啦。

二、GPIO输入——按键检测

  • （1）使能IO口时钟。

  • （2）初始化IO口模式，包括GPIO工作模式（输入）、IO口速度。

  • （3）循环读取IO电平，判断按键是否按下。

1. 硬件设计

image-20230506221837788

3. STM32CubeMX配置

image-20230506222110861

这里就以KEY2为例，配置成输入模式，这里上下拉的话配置成上拉，这样按键未按下的时候就是默认高电平，按下为低电平，配置WK_UP按键的时候可以配置成下拉模式，因为WK_UP按键按下时为高电平。

3. 按键的抖动

按键机械触点断开、闭合时，由于触点的弹性作用，按键开关不会马上稳定接通或一下子断开，使用按键时会产生的带波纹信号，：

图 13‑1 按键抖动说明图

需要用软件消抖处理滤波，软件的话一般就是延时，延时10ms左右就可以。但是也有硬件可以直接进行消抖：

图 13‑2a MINI板、指南者和霸道开发板的按键原理图

5. 单/多次按下支持

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#define KEY0        HAL_GPIO_ReadPin(GPIOE,GPIO_PIN_4)  //KEY0按键PE4
#define KEY1        HAL_GPIO_ReadPin(GPIOE,GPIO_PIN_3)  //KEY1按键PE3
#define KEY2        HAL_GPIO_ReadPin(GPIOE,GPIO_PIN_2)  //KEY2按键PE2
#define WK_UP       HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)  //WKUP按键PA0

//mode:0,不支持连续按;1,支持连续按;
//注意此函数有响应优先级,KEY0>KEY1>KEY2>WK_UP!!
uint8_t KEY_Scan(uint8_t mode)
{
    static uint8_t key_up = 1; // 按键松开标志
    if(mode == 1)
    {
        key_up = 1;   // 支持连按
    }
    if(key_up && (KEY0 == 0 || KEY1 == 0 || KEY2 == 0 || WK_UP == 1))
    {
        HAL_Delay(10);      // 延时10ms去抖
        key_up = 0;
        if(KEY0 == 0)       return 1;
        else if(KEY1 == 0)  return 2;
        else if(KEY2 == 0)  return 3;
        else if(WK_UP == 1) return 4;
    } 
	else if(KEY0 == 1 && KEY1 == 1 && KEY2 == 1 && WK_UP == 0)
	{
		key_up = 1;
	}
    return 0;              // 无按键按下
}

当 mode 为 0 的时候， KEY_Scan()函数将不支持连续按， 扫描某个按键，该按键按下之后必须要松开，才能第二次触发，否则不会再响应这个按键，这样的好处就是可以防止按一次多次触发，而坏处就是在需要长按的时候比较不合适。

当 mode 为 1 的时候， KEY_Scan()函数将支持连续按，如果某个按键一直按下，则会一直返回这个按键的键值，这样可以方便的实现长按检测。