STM32掌机教程3，工程模板与带灯按键测试

落日映苍穹つ 2022-03-26 12:50 271阅读 0赞

## 我们需要“脚手架” ##

关于代码，我想体现出这么一个过程：我是如何一步一步修改代码的。我认为，从学习的角度来考虑，直接看最终的代码没有什么意义。 **写代码就像工人盖房子，盖房子过程中，工人要搭建脚手架；房子盖好以后，脚手架要拆除。直接领着学生看盖好的房子，说，你就照着这个样子来盖房子，学生是做不出来。他不知道怎么搭建脚手架，甚至都不知道什么是脚手架。** 所以我打算这个系列的讲义，每一篇代码都在上一篇的基础上做一些改进，保留代码“进化”的过程。有些过程代码在最终的代码中不会体现，但是也很重要，就像房子盖好以后，你看不到脚手架一样。我们需要脚手架。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
  目前用到的代码先用压缩包的形式上传，等教程写完以后，后续代码的维护使用Git。

## 各种初始化 ##

下载压缩包并打开工程以后，可以在main.c里找到主函数。目前为止，主函数进行了一些初始化，死循环内什么都没写，后续可以根据我们的需要写业务逻辑代码。

//main.c
    int main(void)
    { 
    	LED_Init();
    	KEY_Init();
    	delay_init();
    	initIIC();
    	initOLED();
    	
    	while(1)
    	{ 
    
    
    	}
    }

## LED与SLED的初始化 ##

函数的作用从名字就可以看出来，比较简单。例如LED的初始化。需要初始化哪个引脚，可以从电路图中看出。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

//IO.c
    void LED_Init(void)
    { 
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);	
    
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15; 
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;	
    	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5; 
    	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
    
    	AllLED_ON();
    	LED1 = LED_ON;
    	LED2 = LED_OFF;
    }

具体LED或者SLED对应的引脚可以在原理图中看出来。为了方便使用，我根据外设与引脚关系做了宏定义。

//IO.h
    #define SLED1 PCout(0)
    #define SLED2 PCout(1)
    #define SLED3 PCout(2)
    #define SLED4 PCout(3)
    #define LED1 PCout(4)
    #define LED2 PCout(5)
    #define SLED5 PBout(12)
    #define SLED6 PBout(13)
    #define SLED7 PBout(14)
    #define SLED8 PBout(15)
    #define SKEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)
    #define SKEY2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_1)
    #define SKEY3 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_2)
    #define SKEY4 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_3)
    #define SKEY5 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_6)
    #define SKEY6 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_7)
    #define SKEY7 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_8)
    #define SKEY8 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_9)
    
    #define PAUSE GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0)
    #define BEEP PBout(1)
    
    #define KEY1_PRES 1 //KEY1按下
    #define KEY2_PRES 2 //KEY2按下
    #define KEY3_PRES 3 //KEY3按下
    #define KEY4_PRES 4 //KEY4按下
    #define KEY5_PRES 5 //KEY5按下
    #define KEY6_PRES 6 //KEY6按下
    #define KEY7_PRES 7 //KEY7按下
    #define KEY8_PRES 8 //KEY8按下
    #define PAUSE_PRES 9
    
    #define LED_ON 0
    #define LED_OFF 1
    #define DOWN 0 //按键按下
    #define FREE 1

然后编写了两个函数，用于点亮所有LED或者关闭所有LED

//IO.c
    void AllLED_ON(void)
    { 
    	GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15);
    	GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3);
    }
    void AllLED_OFF(void)
    { 
    	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15);
    	GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3);
    }

这些代码。可能对于某些没有使用过STM32的同学来说不太好看懂，不过没有关系，可以仅仅应用的话，这是很简单的。在我之前的博客里也提过一些库函数的基础。例如设置某引脚为推挽输出`GPIO_Mode_Out_PP` ，不知道什么事推挽输出可以自己查一下。设置哪个引脚为推挽输出？PB12到PB15，PC0到PC5。  
  再比如，让某个LED亮起来`GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15);`很容易看出来，这个操作是把PB12到PB15置为低电平，结合原理图可知，引脚低电平可以点亮LED。

## 按键初始化与扫描函数 ##

按键设置为上拉输入，检测到低电平，说明按键被按下。按键扫描函数课可以返回被按下的按键值。

void KEY_Init(void)  //PB0-PB3
    { 
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	
    	/* //PB3与PB4默认用作调试口，如果用作普通的IO，需要加上以下两句 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); */
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3; 
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;	//上拉输入
    	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; 
    	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9; 
    	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
    	  
    }
    unsigned char KEY_Scan(unsigned char mode)
    {     
    	static u8 key_up=1;//按键按松开标志
    	if(mode)key_up=1;  //支持连按 
    	if(key_up&&(SKEY1==DOWN||SKEY2==DOWN||SKEY3==DOWN||SKEY4==DOWN||SKEY5==DOWN||SKEY6==DOWN||SKEY7==DOWN||SKEY8==DOWN||PAUSE==DOWN))
    	{ 
    		delay_ms(10);//去抖动
    		key_up=0;
    		if(PAUSE==DOWN)return PAUSE_PRES;
    		else if(SKEY1==DOWN)return KEY1_PRES;
    		else if(SKEY2==DOWN)return KEY2_PRES;
    		else if(SKEY3==DOWN)return KEY3_PRES;
    		else if(SKEY4==DOWN)return KEY4_PRES;
    		else if(SKEY5==DOWN)return KEY5_PRES;
    		else if(SKEY6==DOWN)return KEY6_PRES;
    		else if(SKEY7==DOWN)return KEY7_PRES;
    		else if(SKEY8==DOWN)return KEY8_PRES;
    	}else if(SKEY1==FREE && SKEY2==FREE && SKEY3==FREE && SKEY4==FREE && SKEY5==FREE && SKEY6==FREE && SKEY7==FREE && SKEY8==FREE && PAUSE==FREE)key_up=1;         
    	return 0;// 无按键按下
    }

## 其它初始化 ##

延时函数的初始化借用了别人的代码，就不贴了。  
  0.96OLED屏幕用到了IIC总线，所以既需要初始化IIC总线，也需要初始化OLED屏幕。其实初始化的代码也不是我写的，借用的。有的读者可能会说，屏幕的初始化好像挺难的，我不知道这些初始化函数怎么写出来。这个问题很好解决——如果厂家不提供初始化的代码，我们不买它的屏幕就行了。谁提供代码，提供技术支持，我们选谁的屏幕。毕竟  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
  另外，对于定时器和蜂鸣器，我也写好了初始化代码。用到再说吧。

## 带灯按键检测 ##

在LED的初始化函数中，已经点亮了所有的带灯按键。如果按键上的灯不亮，就只能找硬件问题了。接下来写一小段测试代码，判断按键按下能否检测到。  
  我的思路是，如果按下了某个按键，那么按键对应的LED灯状态翻转。STM32中，让引脚状态翻转其实是比较高阶的操作，原理比较复杂，感兴趣的可以搜下STM32的位带操作。但是用起来很简单，把寄存器当数据操作，假装寄存器可以取反。例如，LED1的状态取反`LED1 = !LED1`，如此操作，可以不用关心LED之前是亮是灭，看到的现象就是状态变了。  
  我们可以写一个switch case语句，根据按键值来操作对应的LED。

while(1)
    	{ 
    		switch(KEY_Scan(0))
    		{ 
    			case PAUSE_PRES:
    				LED1 = !LED1;
    				LED2 = !LED2;
    			break;
    			case KEY1_PRES:
    				SLED1 = !SLED1;
    			break;
    			case KEY2_PRES:
    				SLED2 = !SLED2;
    			break;
    			case KEY3_PRES:
    				SLED3 = !SLED3;
    			break;
    			case KEY4_PRES:
    				SLED4 = !SLED4;
    			break;
    			case KEY5_PRES:
    				SLED5 = !SLED5;
    			break;
    			case KEY6_PRES:
    				SLED6 = !SLED6;
    			break;
    			case KEY7_PRES:
    				SLED7 = !SLED7;
    			break;
    			case KEY8_PRES:
    				SLED8 = !SLED8;
    			break;
    			default:
    			break;
    		}
    	}

现象就是，上电以后，所有的按键灯都亮，如果按下某个按键，那么按键对应的灯状态翻转。

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