【MM32F3270火龙果】点亮led

文章目录

前言
GPIO的工作模式
一、有哪些工作模式？
- 1.1 GPIO的详细介绍
- 1.2 GPIO的内部框图
- - 输入模式
  - 输出部分
二、操作GPIO点亮led
- 2.1 初始化gpio
- 2.2 写gpio
三、示例代码
总结

前言

本文将介绍如何在MM32F3270火龙果微控制器上使用Keil开发环境点亮LED。MM32F3270火龙果是一款功能强大的微控制器，具有丰富的外设和性能，适用于各种应用场景。LED点亮是嵌入式系统开发中的基础任务之一，通过本文的指导，读者将学习如何在MM32F3270上配置GPIO，并控制其输出状态以点亮LED。

GPIO的工作模式

GPIO是"General Purpose Input/Output"（通用输入/输出）的缩写。它是现代微控制器（MCU）或嵌入式系统中的一种重要接口，用于连接外部设备和传感器。每个GPIO引脚可以被配置为输入或输出，并且可以通过软件控制其电平状态。
GPIO就是我们开发板上的针脚

以下内容引用自我的博客GPIO

一、有哪些工作模式？

1.1 GPIO的详细介绍

GPIO是General-purpose and alternate-function I/Os的缩写
他的含义是：通用和复用的引脚

GPIO是分组的，每一组有很多引脚
比如说PA0、PA1…PA15，一组GPIO有16个引脚
组数是由芯片决定的，具体的组数可以看对应的芯片的原理图

1.2 GPIO的内部框图

我们可以在芯片手册中找到GPIO的对应框图，他说对于某一个引脚的：
在这里插入图片描述
他可以分为两部分，上部分就是输入，下部分就是输出

输入模式

输入模式的框图如下：
在这里插入图片描述
要理解他，我们可以看下面的图：

我们通过配置pin1让他为输入，然后我们读某个寄存器就可以得到他的状态。
当k1按下，接到电源，那么pin肯定状态是1高电平，如果没有按下，相当于这个引脚是悬空状态
那么你读这个值，你知道他是什么状态吗，可能读出来是1，可以是0

再比如，我们配置pin2让他为输入，和上面一样，我们也去读，按下时为0，那么没有按下是什么状态呢，就和上面的是一样的了

那么我们怎么解决他这个问题呢
对于pin1我们可以加一个下拉电阻
在这里插入图片描述
那么他按下时就就会是高电平，没按就是低电平

同样的对于pin2，就需要加上拉电阻了
在这里插入图片描述
那么他按下时就就会是低电平，没按就是高电平

所以上下拉电阻是需要看实际的情况来选择的。

这些电阻集成到了芯片，我们可以直接设置他，是上拉还是下拉，我们就不用每一个都搞一个电阻了

回到框图：
在这里插入图片描述
其中，里面的VDD为上拉电阻
Vss为下拉电阻，他在芯片中已经设计好的了

还有一种输入就是 Analog Input，模拟输入，那么模拟输入的话，他需要得到具体的电压值，所以我们不能设置上下拉电阻，完全由外部电路控制，要不然模拟输入和直接输入没两样了

那么输入就是这几部分：上拉输入、下拉输入、浮空输入、模拟输入

在最后我们通过读取输入寄存器：Input data register，得到1/0

如果说他有毛刺怎么办：他会在某一个范围电压内为1，某一个电压范围为0

输出部分

在这里插入图片描述
他这个GPIO可以接到一个灯，或者其他的芯片
如果是点灯，那么电压肯定是越高越好
如果是关灯，电压肯定是越低越好

当输出1时，I/O pin连接到P-MOS的VDD，然后就能点灯了
如果输出0，P-MOS断开，连接地，所以就关灯
推挽输出：当你要高电平，就推到VDD，如果要低电平，就推到VSS这样就是推挽输出，可以输出高低电平

开漏输出：
在开漏输出中，有两种状态：开和关。当开漏输出为开启状态时，它会将电路连接到地（或负极），使得电路的输出变为低电平。而当开漏输出为关闭状态时，它不会连接到任何地方，使得电路的输出由外部设备或其他电路来控制。

开漏输出一般是用来解决两个芯片通信的问题的
不至于把两个芯片搞坏

二、操作GPIO点亮led

2.1 初始化gpio

声明init结构体：GPIO_Init_Type gpio_init;
设置结构体成员：
在结构体中，里面有这些成员:

typedef struct
{
    uint16_t           Pins;    /*!< GPIO operating pins. */
    GPIO_Speed_Type    Speed;   /*!< GPIO pin speed mode. */
    GPIO_PinMode_Type  PinMode; /*!< GPIO pin input / output functional mode. */
} GPIO_Init_Type;

这是一个结构体GPIO_Init_Type，用于配置GPIO引脚的初始化参数。让我们逐个介绍其成员的含义：

uint16_t Pins：这是一个16位的参数，用于指定操作的GPIO引脚。通常情况下，会使用GPIO_PIN_x（x为引脚号）的宏来表示具体的引脚。如果需要操作多个引脚，可以使用按位或（|）的方式将多个宏组合在一起。
GPIO_Speed_Type Speed：这是一个枚举类型的参数，用于指定GPIO引脚的速度模式。枚举类型GPIO_Speed_Type定义了不同的速度模式，比如GPIO_Speed_10MHz表示10MHz的速度模式、GPIO_Speed_50MHz表示50MHz的速度模式等。

typedef enum
{
    GPIO_Speed_50MHz = 1u,  /*!< Maximum speed is 50MHz. */
    GPIO_Speed_20MHz = 2u,  /*!< Maximum speed is 20MHz. */
    GPIO_Speed_10MHz = 3u,  /*!< Maximum speed is 10MHz. */
} GPIO_Speed_Type;

GPIO_PinMode_Type PinMode：这是一个枚举类型的参数，用于指定GPIO引脚的功能模式，即输入模式还是输出模式。枚举类型GPIO_PinMode_Type定义了不同的功能模式，包括输入模式（GPIO_PinMode_Input）、推挽输出模式（GPIO_PinMode_Out_PushPull）、开漏输出模式（GPIO_PinMode_Out_OD）等。

/*!
* @brief Port input / output mode.
*/
typedef enum
{
    GPIO_PinMode_In_Analog      = 0x00u,  /*!< Analog input. */
    GPIO_PinMode_In_Floating    = 0x04u,  /*!< Floating input. */
    GPIO_PinMode_In_PullDown    = 0x28u,  /*!< Pull down input. */
    GPIO_PinMode_In_PullUp      = 0x48u,  /*!< Pull up input. */
    GPIO_PinMode_Out_OpenDrain  = 0x14u,  /*!< Universal open drain output. */
    GPIO_PinMode_Out_PushPull   = 0x10u,  /*!< Universal push-pull output. */
    GPIO_PinMode_AF_OpenDrain   = 0x1Cu,  /*!< Multiplex open drain output. */
    GPIO_PinMode_AF_PushPull    = 0x18u,  /*!< Multiplexed push-pull output. */
} GPIO_PinMode_Type;

结构体GPIO_Init_Type的作用就是用于配置GPIO引脚的初始化参数，其中Pins成员用于指定操作的GPIO引脚，Speed成员用于指定引脚的速度模式，PinMode成员用于指定引脚的功能模式。

使能一组gpio：

void RCC_EnableAHB1Periphs(uint32_t ahb1_periphs, bool enable)

这个函数RCC_EnableAHB1Periphs是用来控制使能或禁用连接到AHB1总线上的外设时钟的函数。让我们来详细介绍一下它的参数含义：

uint32_t ahb1_periphs：这是一个32位的参数，用来指定要操作的外设。在函数内部，会根据传入的参数来设置相应的位，从而实现对特定外设时钟的使能或禁用。通常，使用预定义的宏来表示要操作的外设，比如RCC_AHB1_PERIPH_GPIOA表示GPIOA外设、RCC_AHB1_PERIPH_DMA1表示DMA1外设等。通过按位或（|）的方式可以同时使能多个外设。

他有这些取值：

#define RCC_AHB1_PERIPH_GPIOA  (1u << 0u) /*!< AHB1 peripheral GPIOA clock 0 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_GPIOB  (1u << 1u) /*!< AHB1 peripheral GPIOB clock 1 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_GPIOC  (1u << 2u) /*!< AHB1 peripheral GPIOC clock 2 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_GPIOD  (1u << 3u) /*!< AHB1 peripheral GPIOD clock 3 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_GPIOE  (1u << 4u) /*!< AHB1 peripheral GPIOE clock 4 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_GPIOF  (1u << 5u) /*!< AHB1 peripheral GPIOF clock 5 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_GPIOG  (1u << 6u) /*!< AHB1 peripheral GPIOG clock 6 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_GPIOH  (1u << 7u) /*!< AHB1 peripheral GPIOH clock 7 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_SDIO   (1u << 10u) /*!< AHB1 peripheral SDIO clock 10 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_CRC    (1u << 12u) /*!< AHB1 peripheral CRC clock 12 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_FLASH  (1u << 13u) /*!< AHB1 peripheral FLASH clock 13 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_SRAM   (1u << 14u) /*!< AHB1 peripheral SRAM clock 14 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_DMA1   (1u << 21u) /*!< AHB1 peripheral DMA1 clock 21 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_DMA2   (1u << 22u) /*!< AHB1 peripheral DMA2 clock 22 bit. */
#define RCC_AHB1_PERIPH_ETHMAC (1u << 25u) /*!< AHB1 peripheral ETHMAC clock 25 bit. */

bool enable：这是一个布尔类型的参数，用来指定是使能（true）还是禁用（false）所选外设的时钟。当enable为true时，函数会将相应外设的时钟使能；当enable为false时，函数会将相应外设的时钟禁用。

初始化gpio：

void GPIO_Init(GPIO_Type  * GPIOx, GPIO_Init_Type * init);

GPIO_Type *GPIOx：这是一个指向GPIO_TypeDef类型结构体的指针，用于指定要初始化的GPIO端口。在MM32F3270系列的芯片中，GPIO_TypeDef结构体定义了每个GPIO端口的寄存器映射，用于控制对应端口的操作。比如，如果要初始化GPIOA端口，则将此参数设置为GPIOA，如果要初始化GPIOB端口，则将此参数设置为GPIOB，依此类推。
GPIO_Init_Type *init：这是一个指向GPIO_Init_Type结构体的指针，用于指定GPIO引脚的初始化参数。GPIO_Init_Type结构体定义了如何配置GPIO引脚的初始化参数，包括要操作的引脚、引脚的速度模式以及功能模式等。

2.2 写gpio

我们可以使用下面这个函数写gpio的高低电平：

void GPIO_WriteBit(GPIO_Type * GPIOx, uint16_t pins, uint16_t val);

GPIO_Type *GPIOx：这是一个指向GPIO_TypeDef类型结构体的指针，用于指定要操作的GPIO端口。在MM32F3270系列的芯片中，GPIO_TypeDef结构体定义了每个GPIO端口的寄存器映射，用于控制对应端口的操作。例如，如果要操作GPIOA端口，则将此参数设置为GPIOA，如果要操作GPIOB端口，则将此参数设置为GPIOB，以此类推。
uint16_t pins：这是一个16位的参数，用于指定要设置状态的GPIO引脚。通常情况下，会使用GPIO_PIN_x（x为引脚号）的宏来表示具体的引脚。如果需要操作多个引脚，可以使用按位或（|）的方式将多个宏组合在一起。
uint16_t val：这是一个16位的参数，用于指定要设置的输出状态值。在MM32F3270系列中，GPIO引脚的输出状态可以是逻辑高电平（1）或逻辑低电平（0）。因此，可以将此参数设置为GPIO_PIN_SET表示设置为逻辑高电平，或者设置为GPIO_PIN_RESET表示设置为逻辑低电平。

三、示例代码

#include "mm32f327xx.h"  // 包含MM32F3270芯片的头文件

// 定义LED引脚所在的GPIO端口和引脚号
#define LED_PIN         GPIO_PIN_0
#define LED_PORT        GPIOA

int main() {
    // 使能GPIOA端口的时钟
    RCC_EnableAHB1Periphs(RCC_AHB1_PERIPH_GPIOA, true);

    // 配置LED引脚为推挽输出模式
    GPIO_Init_Type gpio_init;
    gpio_init.Pins = LED_PIN;
    gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    gpio_init.PinMode = GPIO_PinMode_Out_PushPull;
    GPIO_Init(LED_PORT, &gpio_init);

    while (1) {
        // 点亮LED
        GPIO_WriteBit(LED_PORT, LED_PIN, GPIO_PIN_SET);
        HAL_Delay(100);

        // 熄灭LED
        GPIO_WriteBit(LED_PORT, LED_PIN, GPIO_PIN_RESET);
        HAL_Delay(100);
    }

    return 0;
}

在这里插入图片描述

总结

通过本文的介绍，我们学习了如何在MM32F3270火龙果微控制器上使用Keil开发环境点亮LED。首先，我们详细介绍了MM32F3270微控制器的基本特性和外设。接着，我们讲解了如何在Keil中创建一个新的工程，并配置GPIO以控制LED的引脚。然后，我们编写了简单的代码，通过设置GPIO的输出状态来控制LED的亮灭。最后，我们进行了代码的编译、下载和调试，并验证了LED的点亮效果。通过本文的学习，读者将掌握在MM32F3270火龙果微控制器上点亮LED的基本方法，为后续的应用开发打下基础。