stm32HAL_GPIO输入

news2024/11/15 14:04:20

学会使用 GPIO 采集 KEY 的数据信息，这种信息采集技术在生活中常见于对大自

然环境的各种信息的采集。比如环境温度，湿度等等。我们这里以 key 为入门设

备。

一，什么是信息采集

比如环境温度，湿度等等。我们需要把这些温度，湿度的数值以传感器转换为电

流或者电压数值。这些电流数值或者电压数值进过 GPIO 传输到芯片内部，芯片

感受到电流

二 .GPIO 的输入控制与原理

输入：我们以开关（ key ）为入门设备，学习 GPIO 的信息采集

或者电压数值的变化从而反推环境中电压电流数值。

2.1KEY 硬件原理如图：

看上图：结论当 PA0 采集到高电平信号时候，认为按键 KEY 触发。

当 PE2 采集到低电平信号的时候，认为按键 KEY 触发。

输入输出，这里的输入指的是信息流输入到芯片里。输出是指信息流输

出到芯片外面。是信息流的方向，而不是电流方向。

2.2.2 原理图搜索 key0,key1,key2

从 key 图得出结论：

找到 KEY0 对应引脚号 PE4, 而且低电平为触发信号。 KEY1 ， KEY2 可以等同。

最关键的结论：当开关按下去的时候，引脚接地为低电平，当采集到低信号的时

候，就知道开关按下去了。

结果 : 确认 key0 连接引脚 PE4,key1 连接引脚 PE3,key2 连接引脚 PE2,

得到结果 :PE4 解释 gpio 引脚第 E 组的第 4 个成员。

组号： GPIOE

成员号： GPIO_Pin_4/GPIO_Pin_2/GPIO_Pin_3/

2.3 编码实现

2.3.1 代码程序流程图。

2.3.2 ；流程图第一步时钟使能函数

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph,NewState);

RCC_AHB2PeriphClockCmd(RCC_AHB2Periph, NewState);

RCC_AHB3PeriphClockCmd(RCC_AHB3Periph,NewState);

RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph, NewState);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph, NewState);

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE,ENABLE);

函数解释：让第 F 组成员都有时钟控制。没有这个时钟信号，都无法工作。

参数 1:RCC_AHB1Periph_GPIOF, 选择第几组。参数 2 ： DISABLE/ENABLE

2.3.3 流程图第二部 GPIO 基本配置：

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)

函数解释：让程序决定第几组第几根引脚，如何工作。参数 1 ： GPIOx ：第几

组，说明：查看确认引脚号，例如 PF9, 对应组为： GPIOF 。参数 2 ：第几根，如

何干活。

GPIO_InitTypeDef key_gpio_initstruct;

key_gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;

// 输入输出类型： GPIO_Mode_IN/GPIO_Mode_OUT/

key_gpio_initstruct.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;

// 推挽还是开漏 GPIO_OType_PP/GPIO_OType_OD

key_gpio_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_3;

// 引脚编号，说明是第几根引脚。

key_gpio_initstruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;

// 上拉电阻还是下拉电阻

key_gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_High_Speed;

// 引脚的最高反应速度，默认最高就好了

GPIO_Init(GPIOE,&key_gpio_initstuct);

key_gpio_initstruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;

该项配置需要与有效信号相反。有效信号为低，决定默认信号为高。用于区分开

关两种状态。

GPIO_PuPd_NOPULL: 默认信号高低都是触发信号。

GPIO_PuPd_UP: 默认高电

平，触发低电压为有效。

GPIO_PuPd_DOWN: 默认低信号，触发高电平有效。

2.3.4 ：流程图第三步 GPIO 基本操作，电平数值读取：

uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);

uint8_t

GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);

key = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4);

函数：读取一根引脚的电平。以返回值形式给出。

参数 1 ：第几组， GPIOE 说明

是 E 组成员。

参数 2 ：第几个成员。 GPIO_pin_4 说明的第 4 个。

返回值：高电平

为 1 ，低电平为 0

翻转 LED 灯：

由于引脚默认为高电平，读取的数值为 1 。

请默认 LED 灯为灭。

当电平信号为

低电平，数值 0.

请点亮 LED. 请自行观察 LED 灯，证明 KEY 正常工作。

4.4 完成代码整体展示：

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE,ENABLE);

GPIO_InitTypeDef key_gpio_initstruct;

key_gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;

key_gpio_initstruct.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;

key_gpio_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_3;

key_gpio_initstruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;

key_gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_High_Speed;

GPIO_Init(GPIOE,&key_gpio_initstruct);

while(1)

{

key = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4);

key1 = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3);

if (key1 == 0)

{

led0(0);

}

key1 = 1;

led0(1);

if (key == 0)

{

led1(0);

}

key = 1;

led1(1);

}