基于STM32CubeMX的GPIO端口开发指南

基于STM32CubeMX的GPIO端口开发指南

目录

STM32CubeMX的声明

【1】STM32CubeMX 是一个代码辅助生成工具，在生成工程代码的同时，根据你的功能选择和配置帮你做了必要的初始化，这也就意味着你不再需要对底层的特殊功能寄存器进行初始化配置，但是不代表你就可以不去学习 STM32 的基本知识和各个外设的工作原理与参数特性等。

【2】虽然不再要求你去了解 STM32 底层寄存器的定义，但却要求你要了解由 STM32CubeMX生产的代码内在的逻辑联系以及 HAL 库中的常用函数原型与使用。

【3】STM32CubeMX 的最大好处就是，使开发流程、文件结构、库函数等标准化

protuesSTM32仿真开发板下载

STM32的GPIO端口知识要点

GPIO：General Purpose Input & Output

STM32芯片最拥有GPIOA、GPIOB…GPIOG等7组端口，每组端口最多拥有Pin0、Pin1…Pin15共16个引脚。

STM32的每个I/O端口都可以自由编程，但I/O端口寄存器必须按32位字被访问。STM32的每个I/O端口都由7个寄存器来控制。

STM32的GPIO端口可以由软件配置成8种模式：

推挽输出、开漏输出、推挽式复用功能、开漏式复用功能；

模拟输入、浮空输入、下拉输入、上拉输入。

GPIO电平输出HAL库函数

void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);  
参数1：GPIOx，端口号，如：GPIOB,GPIOF。  
参数2：GPIO_Pin，引脚号，如：GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_12。  
参数3：PinState，引脚输出状态。高电平----GPIO_PIN_SET；低电平----GPIO_PIN_RESET。  
返回值：void，空。  
应用举例：向PB8引脚输出高电平。  
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);  

GPIO电平翻转HAL库函数

void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx,  uint16_t GPIO_Pin);  
参数1：GPIOx，端口号，如：GPIOB,GPIOF。  
参数2：GPIO_Pin，引脚号，如：GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_12。  
返回值：void，空。  
应用举例：将PA3引脚输出电平翻转。  
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_3);  

GPIO初始化函数源码剖析

void MX_GPIO_Init(void)  
{  
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};  
  /* GPIO端口时钟使能 */  
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();  
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();  
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();  
  /*配置GPIO端口引脚的初始化输出电平 */  
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_RESET);  
  /*配置GPIO端口输入引脚 : PC13 */  
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;              //GPIO端口的引脚号是：13  
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;         //GPIO的模式是：输入  
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;          //没有上拉  
  HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);      //将参数结构设置到GPIOC端口  
  /*配置GPIO端口输出引脚 : PB8 PB9 */  
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;       //GPIO端口的引脚号是：8和9  
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;       //GPIO的模式是：输出  
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;           //没有上拉  
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;       //GPIO的输出速度是：非常低速  
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);       //将参数结构设置到GPIOB端口  
}  

实训案例：基于STM32CubeMX的跑马灯

在XMF07A或XMF07C开发板上，利用STM32CubeMX对STM32芯片的LED控制引脚进行配置并快速生产项目，在Keil5中进行代码编写，实现跑马灯功能，即：LED1灯亮，过一会，LED2灯亮，过一会，LED1灯熄灭，过一会，LED2灯熄灭….如此循环。

XMF07C开发板：STM32L151C8T6 （电路功能兼容物联网国赛设备）

XMF07A开发板：STM32F103C8T6

/* Infinite loop */  
/* USER CODE BEGIN WHILE */  
while (1)  
{  
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_SET);      //向PB9输出高电平，点亮LED1灯  
    HAL_Delay(500);                               //延时500ms  
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);      //向PB9输出低电平，熄灭LED1灯  
    HAL_Delay(500);                               //延时500ms  
        
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_9);           //用翻转电平的方式，实现LED1灯的点亮与熄灭  
    HAL_Delay(500);                                   //延时500ms  
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_8);           //用翻转电平的方式，实现LED2灯的点亮与熄灭  
    HAL_Delay(500);                                   //延时500ms  
/* USER CODE END WHILE */  
/* USER CODE BEGIN 3 */  
}  
/* USER CODE END 3 */  

仿真开发实例

原理图:

1.新建CubeMX工程

选择对应的MCU,在proteus8中支持STM32F103的几款muc，这里我们选择STM32R6

设置下载方式

配置LED灯的GPIO

配置时钟树

选择keil5工程（或者其他工程）

勾选此处可以使得每个初始化的外设有独立的.c和.h

生成MDK工程

添加LED闪烁的代码，并编译生成.hex文件

![](https://wy-static.wenxiaobai.com/chat-rag-image/7413932266734338691)  

HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_5);  
HAL_Delay(0XFF)  

将hex文件下载到proteus8中去

此时仿真会报错，原因是电源为接入，只需要将电源接入即可

此处VDDA，VSSA分别加入到电网VCC与GND中，详细可以百度

最后，就可以看到有一个LED灯反复交替闪烁！