使用HAL库、STM32CubeMX和Keil 5开发入门教程:GPIO
2017-12-26 10:33
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一、API说明
HAL库一共包含如下6个IO操作函数:1、读取某个引脚的电平状态:
HAL_GPIO_ReadPin()
2、写入某个引脚的电平状态:
HAL_GPIO_WritePin()
3、翻转某个引脚的电平状态:
HAL_GPIO_TogglePin()
4、锁定某个引脚的配置状态(直到下次复位):
HAL_GPIO_LockPin()
5、外部中断服务函数:
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()
6、外部中断回调函数:
HAL_GPIO_EXTI_Callback()
具体使用方法参见STM32F4xx HAL驱动说明书。
二、GPIO使用示例
示例功能:使用按键(PC13)翻转LED(PA5)电平状态。1、使用STM32CubeMX配置好引脚功能以及嵌套向量中断控制器:
配置LED灯引脚为输出模式
将按键引脚挂接到外部中断13号线上
点开GPIO配置按钮
选择GPIO模式为上升沿触发的外部中断模式
(何谓上升沿触发、何谓外部中断,以及其他模式,请自行百度)
点开嵌套向量中断控制器配置按钮
勾选使能外部中断10~15号线,并且生成相应初始化代码
2、在生成的工程中的对应位置定义外部中断回调函数:
/* USER CODE BEGIN 4 */ void HAL_GPIO_EXTI_Callback (uint16_t GPIO_Pin) { if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_13) HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5); } /* USER CODE END 4 */1
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[/code]
3、编译、下载程序至开发板,并且复位开发板。
三、代码分析
40001、在开发板的启动文件startup_stm32f411xe.s中将EXTI15_10_IRQHandler函数注册为外部中断10~15号线的中断服务函数,当外部中断10~15号线产生外部中断时由硬件调用EXTI15_10_IRQHandler函数,中断当前运行的程序,CPU开始执行中断服务函数内的程序,执行完之后继续运行中断前的程序;
2、因为STM32F4的硬件结构决定了外部中断10~15号线共用一个中断向量,因此只能注册一个中断服务函数,而HAL框架使用HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()函数和HAL_GPIO_EXTI_Callback()函数使用户看来每个外部中断线都拥有自己的中断服务函数(后面会讲解这两个函数);
3、在stm32f4xx_it.c文件中定义了EXTI15_10_IRQHandler函数,该函数调用了HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_13);语句;
4、HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()在stm32f4xx_hal_gpio.c文件中定义了,该函数判断外部中断是由哪一号外部中断线产生的,并且清除中断挂起寄存器中的对应位,然后调用外部中断回调函数HAL_GPIO_EXTI_Callback(),并将产生外部中断的中断线作为参数传递给外部中断回调函数HAL_GPIO_EXTI_Callback();
5、而上面的所有工作都由STM32CubeMX帮我们做好了,我们只需要在main.c文件中重定义HAL_GPIO_EXTI_Callback()函数就行了;
6、因为所有外部中断都会调用HAL_GPIO_EXTI_Callback()函数,所以我们需要在HAL_GPIO_EXTI_Callback()函数内部根据输入的GPIO_Pin参数判断是哪一号外部中断线的产生了外部中断,然后根据不同的外部中断执行不同的代码;
7、因此我们使用语句
if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_13)判断该外部中断是否是由外部中断13号线产生的,然后执行
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);语句翻转LED灯的电平状态;
小贴士:我们不应该在中断服务函数或者中断回调函数内执行过多的代码,这样做是为了最大程度地减少中断嵌套。有关中断嵌套和中断优先级的内容请自行百度,中断优先级(不仅限于外部中断)可以在STM32CubeMX中的NVIC Configuration中设置。
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