/******************* 流水灯功能 ********************/ #ifndef LED_H_ #define LED_H_ typedef unsigned char uchar; typedef unsigned int uint; #define LED1 0 #define LED2 1 #define LED0_PRO P1_0 #define LED1_PRO P1_1 #define ON 1 #define OFF 0 void DelayMS(uint msec); void InitLED(uchar LEDx); void SetLED(uchar LEDx,uchar state); #endif
时间: 2023-07-23 22:55:19 浏览: 138
这是一个头文件,定义了LED的相关操作函数。该头文件中使用了条件编译,保证该头文件只会被编译一次,防止重复定义。其中定义了两个类型别名uchar和uint,分别代表unsigned char和unsigned int。另外定义了LED1和LED2的编号,以及LED0_PRO和LED1_PRO表示LED的控制引脚。同时定义了ON和OFF表示LED的亮灭状态,以及DelayMS函数用于延时,InitLED函数用于初始化LED,SetLED函数用于设置LED的状态。
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int main(void) { int i; unsigned int* p_sfr; /** 使能GPIOC口时钟 */ p_sfr = (void*)0x40023830; /**< RCC_AHB1ENR([4]P117) */ *p_sfr = 0x04ul; /** GPIOC0引脚设为输出模式 */ p_sfr = (void*)0x40020800; /**< GPIOC_MODER([4]P157) */ *p_sfr = 0x01ul; while(1) { /** GPIOC0引脚输出高电平 */ p_sfr = (void*)0x40020818; /**< GPIOC_BSRR([4]P160) */ *p_sfr = 0x01ul; /** 延时 */ for(i = 0ul; i < 5000000; i++); /** GPIOC0引脚输出低电平 */ *p_sfr = 0x10000; /** 延时 */ for(i = 0ul; i < 5000000; i++); } } 参考案例STM32F411RCT6开发板“led_v0.1”,使用寄存器地址方式在学习板上实现流水灯 功能,控制引脚PC0-PC7,低电平有效要设置PC0-PC7为输出模式 可使用for循环+位操作-(1<<i)(严格依照案例的代码与开发板内置代码进行修改完成功能)
以下是基于您的需求完成的代码及其详细解释:
```c
int main(void)
{
int i;
unsigned int* p_sfr;
// 1. 使能GPIOC口时钟
p_sfr = (unsigned int*)0x40023830; // RCC_AHB1ENR 寄存器地址,使能GPIOC时钟
*p_sfr |= 0x04ul; // 设置第2位(对应PC),开启GPIOC时钟
// 2. 配置GPIOC的引脚PC0~PC7为输出模式
p_sfr = (unsigned int*)0x40020800; // GPIOC_MODER 寄存器地址
for (i = 0; i <= 7; i++) {
*p_sfr &= ~(0x3 << (i * 2)); // 清除原有配置
*p_sfr |= (0x1 << (i * 2)); // 设置为输出模式(0b01)
}
while(1)
{
// 流水灯效果:依次点亮PC0到PC7
for (i = 0; i <= 7; i++)
{
// 输出低电平有效信号
p_sfr = (unsigned int*)0x40020818; // GPIOC_BSRR 寄存器地址
*p_sfr = (1u << i); // 设置对应的bit位置1,表示该引脚输出低电平
// 延时
for(int j = 0; j < 5000000; j++);
// 撤销低电平
p_sfr = (unsigned int*)0x4002081C; // GPIOC_BRR 寄存器地址
*p_sfr = (1u << i); // 清零对应的比特位,恢复高电平
// 再次延时
for(int j = 0; j < 5000000; j++);
}
}
}
```
### **代码解析**
1. **寄存器初始化**
- `p_sfr` 被赋值为不同的外设寄存器地址,并通过指针访问这些硬件寄存器。
- 使用了 STM32 的内部寄存器地址表,分别对 `RCC_AHB1ENR`, `GPIOC_MODER`, 和 `GPIOC_BSRR/BRR` 进行操作。
2. **配置 PC0-PC7 引脚为输出模式**
- MODER 寄存器中每两位定义了一个引脚的功能模式。将每个引脚清零并设置为 `0b01` 表示输出模式。
3. **流水灯实现**
- BSRR(复位/置位寄存器)用于直接设置或清除某个引脚的状态。
- `(1u << i)` 将对应引脚拉低。
- BRR(复位寄存器)则负责撤回这个状态,回到默认高电平。
4. **延迟处理**
- 简单地使用嵌套 for 循环来模拟软件延时。
---
####
/* USER CODE BEGIN Header */ /** ****************************************************************************** * @file : main.c * @brief : Main program body ****************************************************************************** * @attention * * <h2><center>© Copyright (c) 2025 STMicroelectronics. * All rights reserved.</center></h2> * * This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license, * the "License"; You may not use this file except in compliance with the * License. You may obtain a copy of the License at: * opensource.org/licenses/BSD-3-Clause * ****************************************************************************** */ /* USER CODE END Header */ /* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include "main.h" #include "tim.h" #include "usart.h" #include "gpio.h" /* Private includes ----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN Includes */ #include "stdio.h" #include "string.h" #include "stdint.h" /* USER CODE END Includes */ /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PTD */ /* USER CODE END PTD */ /* Private define ------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PD */ /* USER CODE END PD */ /* Private macro -------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PM */ /* USER CODE END PM */ /* Private variables ---------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PV */ unsigned char KEY1_Status; unsigned char KEY1_Status_old=1; unsigned char KEY2_Status; unsigned char KEY2_Status_old=1; unsigned char KEY3_Status; unsigned char KEY3_Status_old=1; unsigned char KEY4_Status; unsigned char KEY4_Status_old=1; uint16_t Duty=20; uint16_t Step=20; uint8_t Mode = 0; uint8_t key1Pressed = 0; uint8_t led_index = 2; /* USER CODE END PV */ /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/ void SystemClock_Config(void); /* USER CODE BEGIN PFP */ void LED_contorl(unsigned char led_num,unsigned char led_on); void KEY_Scan(void); /* USER CODE END PFP */ /* Private user code ---------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN 0 */ /* USER CODE END 0 */ /** * @brief The application entry point. * @retval int */ int main(void) { /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_TIM3_Init(); MX_TIM4_Init(); MX_USART1_UART_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_3); /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, 200); KEY_Scan(); // for(int i=2;i<=8;i++) // { // HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_SET); // LED_contorl(i,1); // HAL_Delay(1000); // } // for(Duty=0;Duty<=200;Duty=Duty+Step) // { // __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_3,Duty); // HAL_Delay(200); // } // for (Duty = 200; Duty > 0; Duty -= Step) // { // __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, Duty); // HAL_Delay(100); // } } /* USER CODE END 3 */ } /** * @brief System Clock Configuration * @retval None */ void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0}; RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0}; /** Configure the main internal regulator output voltage */ HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1_BOOST); /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters * in the RCC_OscInitTypeDef structure. */ RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = RCC_PLLM_DIV6; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 85; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks */ RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_4) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /** Initializes the peripherals clocks */ PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_USART1; PeriphClkInit.Usart1ClockSelection = RCC_USART1CLKSOURCE_PCLK2; if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } /* USER CODE BEGIN 4 */ void LED_contorl(unsigned char led_num,unsigned char led_on) { if(led_on){ HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_8 << (led_num-1),GPIO_PIN_RESET); } else { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_8 << (led_num-1),GPIO_PIN_SET); } HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET); } void KEY_Scan(void) { KEY1_Status=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0); KEY2_Status=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1); KEY3_Status=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2); KEY4_Status=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0); if(KEY1_Status==0&&KEY1_Status_old==1) { Mode++; if(Mode > 4) Mode = 1; switch(Mode) { case 1: LED_contorl(2,1); HAL_Delay(20); // while(1) { // for(Duty=0;Duty<=200;Duty=Duty+Step) // { // __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_3,Duty); // HAL_Delay(200); // // KEY1_Status=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0); // if(KEY1_Status == 0) break; // } // if(KEY1_Status == 0) break; // for (Duty = 200; Duty > 0; Duty -= Step) // { // __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, Duty); // HAL_Delay(100); // // KEY1_Status=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0); // if(KEY1_Status == 0) break; // } // // if(KEY1_Status == 0) break; // } break; case 2: // LED_contorl(2,0); break; case 3: HAL_Delay(20); LED_contorl(3,1); KEY2_Status = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1); if(KEY2_Status == 0&&KEY2_Status_old==1) { LED_contorl(3, 0); // HAL_Delay(20); // if(KEY2_Status == 0 && Duty < 200) { // Duty += Step; // __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, Duty); // } } KEY2_Status_old=KEY2_Status; while(1) { KEY2_Status = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1); KEY3_Status = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_2); KEY1_Status = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0); __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, 200); if(KEY1_Status == 0) { HAL_Delay(20); __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, 200); break; } if(KEY3_Status == 0&&KEY3_Status_old==1) { LED_contorl(3, 0); // HAL_Delay(20); // if(KEY3_Status == 0 && Duty >0) { // Duty -= Step; // __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, Duty); // } } KEY1_Status_old=KEY1_Status; KEY2_Status_old=KEY2_Status; KEY3_Status_old=KEY3_Status; HAL_Delay(50); } LED_contorl(5,1); break; case 4: HAL_Delay(20); LED_contorl(3,0); break; } } KEY1_Status_old=KEY1_Status; KEY2_Status_old=KEY2_Status; KEY3_Status_old=KEY3_Status; KEY4_Status_old=KEY4_Status; } void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { static uint8_t led_index = 2; if (htim->Instance == TIM4) { LED_contorl(led_index, 0); led_index++; if (led_index > 8) { led_index = 2; } LED_contorl(led_index, 1); } } /* USER CODE END 4 */ /** * @brief This function is executed in case of error occurrence. * @retval None */ void Error_Handler(void) { /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */ /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */ __disable_irq(); while (1) { } /* USER CODE END Error_Handler_Debug */ } #ifdef USE_FULL_ASSERT /** * @brief Reports the name of the source file and the source line number * where the assert_param error has occurred. * @param file: pointer to the source file name * @param line: assert_param error line source number * @retval None */ void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line) { /* USER CODE BEGIN 6 */ /* User can add his own implementation to report the file name and line number, ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */ /* USER CODE END 6 */ } #endif /* USE_FULL_ASSERT */ /************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/ 在case2那里写一下函数,使得可以利用定时器控制流水灯
### 修改后的代码
在 `case 2` 中,我们可以通过定时器中断来控制流水灯的效果。以下是修改后的代码:
```c
case 2:
LED_contorl(2, 0); // 关闭 LED 2
HAL_Delay(20); // 防抖处理
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, 200); // 设置 PWM 占空比为 200
// 启动定时器 4 的中断以实现流水灯效果
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim4);
while (1) {
// 检测按键 1 是否按下
if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0) == 0) {
HAL_Delay(20); // 防抖处理
if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0) == 0) {
break; // 跳出循环进入模式 3
}
}
// 等待定时器中断触发 LED 流水灯效果
HAL_Delay(50); // 减少 CPU 占用率
}
// 停止定时器中断
HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim4);
Mode = 3; // 进入模式 3
break;
```
---
### 定时器中断服务程序
为了实现流水灯效果,需要在定时器中断服务程序中更新 LED 状态。以下是定时器中断服务程序的代码:
```c
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
static uint8_t led_index = 2; // 当前点亮的 LED 索引
if (htim->Instance == TIM4) { // 判断是否是定时器 4 的中断
// 关闭当前 LED
LED_contorl(led_index, 0);
// 更新到下一个 LED
led_index++;
if (led_index > 8) {
led_index = 2; // 循环回到 LED 2
}
// 打开下一个 LED
LED_contorl(led_index, 1);
}
}
```
---
### 解释
1. **定时器配置**:
- 使用 `HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim4)` 启动定时器 4 的中断。
- 定时器 4 的中断周期决定了 LED 流水灯的切换速度。
2. **LED 流水灯逻辑**:
- 在定时器中断服务程序中,通过 `led_index` 变量控制当前点亮的 LED。
- 每次中断触发时,关闭当前 LED 并打开下一个 LED,形成流水灯效果。
3. **按键检测**:
- 在主循环中检测按键 1 的状态,如果按键被按下,则跳出循环,进入模式 3。
4. **退出定时器中断**:
- 在离开 `case 2` 时,调用 `HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim4)` 停止定时器中断,避免对其他模式产生干扰。
5. **模式切换**:
- 如果按键 1 被按下,则将 `Mode` 设置为 3,直接进入模式 3。
---
### 测试与验证
1. **测试 LED 流水灯效果**:
- 观察 LED 是否按照流水灯效果依次点亮和熄灭。
2. **测试按键功能**:
- 按下按键 1,观察程序是否正确进入模式 3。
3. **调试输出**:
- 可以通过 UART 输出调试信息,确认程序逻辑是否正确执行。
---
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