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扫描按键
接线
按键一头接 PB12 一头接 GND，因为 PB12 默认是上拉 3.3V 的
按键初始化函数
void key_init(void) {
// GPIO 结构体变量
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
// 使能 GPIOB
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
// 设置 PA12 为上拉输入
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
}
按键扫描函数
首先在上面定义一个案件引脚状态检测的宏定义
#define USER_KEY GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_12)
然后定义一个按键扫描和触发动作的函数
void key_scan(void) {
// 检测按键被按下
if (USER_KEY == 0) {
// 延时 10ms 再次检测防抖
delay(1, 10);
if (USER_KEY == 0) {
// 按键按下使板载 LED 闪烁一次
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
delay(1, 100);
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
delay(1, 100);
}
}
}
主函数
这里面很简单，初始化之后，循环扫描按键即可
int main(void) {
delay_init();
led_init();
key_init();
while (1) {
key_scan();
}
}
编译下载运行之后，将 PB12 连接一下 GND 板载 LED 就闪烁一次，一直连着一直闪。
外部中断
首先需要添加一个外部中断固件库 EXTI
修改按键初始化函数
void key_init(void) {
// GPIO 结构体变量
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
// 外部中断结构体变量
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
// 中断优先级结构体变量
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
// 使能 GPIOB 和 AFIO 复用时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
// 设置 PA12 为上拉输入
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
// PB12 中断线映射
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource12);
// 外部中断模式
EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
// 中断线为 12
EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line12;
// 下降沿触发
EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
// 中断线使能
EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;
// 外部中断初始化
EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);
// 如果配置了中断，那么必须同时配置优先级
// 配置外部中断通道为 10~15，因为我们使用的是 12，通道定义可以在 stm32f10x.h 中查看
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;
// 抢占优先级为 0
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
// 子优先级为 1
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
// 使能外部中断通道
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
// 中断优先级初始化
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}
修改主函数
int main(void) {
// 设置抢占优先级为 2 位，可以在 misc.c 中查看此函数和参数
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
delay_init();
led_init();
// usart_init(115200);
key_init();
while (1) {
// key_scan();
}
}
添加中断服务函数
// 注释掉主函数中循环里的按键扫描，因为接下来会用中断服务函数触发
// 中断服务函数，函数名是固定的，根据设置的通道在 startup_stm3210x_md.s 中查看对应的终端服务函数名
void EXTI15_10_IRQHandler(void) {
// 判断中断线 12 是否被触发
if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line12) != RESET) {
// 消抖
delay(1, 30);
// 闪一下灯
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
delay(1, 100);
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
delay(1, 100);
}
// 清除 EXTI_Line12 上的中断标志位
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line12);
}
根据教程中断触发的应该比扫描好一点，比如响应更准确，长按只触发一次。然而我的测试是长按还是会反复触发，甚至导致程序崩溃停止运行。
TIM 定时器
STM32 中有 4 个定时器（TIM）每个 TIM 包含 4 个独立通道。我们使用通用定时器来：
- 测量输入信号的脉宽（输入捕获）
- 产生输出波形（输出比较）
- 产生脉冲宽度调制波（PWM）
因此在使用 PWM 之前要先了解一下通用定时器的使用方法。
首先添加定时器固件库 stm32f10x_tim.c
初始化定时器
// 周期和频率经常需要改变，所以用变量来传递
void tim_init(uint16_t per, uint16_t psc) {
// 定时器结构体变量
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
// 中断优先级结构体变量
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
// 使能 TIM3 的时钟，定时器寄存器名可以在 stm32f10x_rcc.h 中查看
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
// 自动重装载周期
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = per;
// 设置预分频值（频率）
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = psc;
// 向上计数模式，其他模式可以在 stmstm32f10x_tim.h 中查看定义
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
// 设置时钟分割
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
// 定时器初始化函数
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStruct);
// 使能 TIM3 中断，stmstm32f10x_tim.c 中查看实现
// 第二个参数表示中断源，此为中断更新
TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);
// 如果配置了中断，那么必须同时配置优先级
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
// TIM3 使能
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}
修改主函数
int main(void) {
// 设置抢占优先级为 2 位，可以在 misc.c 中查看此函数和参数
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
delay_init();
led_init();
// 定时器初始化（周期，分频）
// 定时 1s = (9999 + 1)*(7199 + 1)/72MHz
tim_init(9999, 7199);
while (1) {
}
}
- 由于我们的使用定时器中断来执行功能，所以还得在初始化阶段设置抢占优先级之后，才能在
tim_init()中设置中断的抢占优先级和子优先级 - 主循环中依然不需要任何代码，下面的中断服务程序会编写我们要做的操作
定时器中断服务函数
void TIM3_IRQHandler(void) {
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) {
// 直接对寄存器位操作使 PC13 电平翻转
GPIOC->ODR ^= GPIO_Pin_13;
// 依然需要清除中断标记
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
}
}
PWM 输出
现在我们使用 “输出比较” 功能实现 PWM 输出功能。但是 PC13 是无法输出 PWM 信号的，因此我们需要查看对应的 开发手册 中的 “引脚定义” 章节，查看引脚功能表中哪个引脚复用了 TIM3 定时器：
可以看到 PA6 PA7 PB0 PB1 分别对应定时器 TIM3 的四个通道。因此我们可以使用 PA6 来实现 PWM 呼吸灯的功能。
初始化函数
void breath_light_tim_init(uint16_t per, uint16_t psc) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
// 输出比较结构体变量
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
// 使能 GPIOA
// 因为 TIM3 是 PA6 的复用功能，所以需要开启 AFIO 复用时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
// 使能 TIM3 的时钟，定时器寄存器名可以在 stm32f10x_rcc.h 中查看
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
// 设置 PA6 为推挽输出
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = per;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = psc;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
// 时钟分割依然是默认的 1 分割
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStruct);
// 这次没有用到中断，所以不需要使能中断
// TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);
// PWM 模式 1，其他模式可以在 stm32f10x_tim.h 中查看
TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
// 初始化占空比为 0
TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;
// 输出比较极性低，stm32f10x_tim.h
TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
// 比较输出使能
TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
// 初始化在 stm32f10x_rcc.h 中找到定义
// 因为我们使用的是 PA6 其复用的是 TIM3 的通道 1 CH1 所以我们使用 OC1 来进行初始化
TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStruct);
// TIM3 使能
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}
修改主函数
int main(void) {
uint8_t flag = 0;
uint16_t pwmValue = 0;
// 没有用到中断这里也不需要设置分组
// NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
delay_init();
led_init();
// (899+1)*(0+1)/72MHz = 1/(8e4)s，也就是说频率为 80KHz
breath_light_tim_init(899, 0);
while (1) {
// key_scan();
if (flag == 0) {
pwmValue++;
if (pwmValue > 350) flag = 1;
}
if (flag == 1) {
pwmValue--;
if (pwmValue == 0) flag = 0;
}
TIM_SetCompare1(TIM3, pwmValue);
delay(1, 10);
}
}