大家好，我是良許。

隨著疫情的平穩(wěn)，最近全國各地都陸續(xù)放開了。但很不幸，我的幾個號主朋友不小心中招了，成了「陽過」。

良許在此提醒各位朋友，放開不等于躺平，該做的防護一個都不能少。雖然現(xiàn)在病毒沒有剛爆發(fā)時的可怕，但也絕不是大號的感冒。根據(jù)身邊的陽大俠反饋，一旦中招那是相當不舒服的，千萬不要以身試毒。

好了，回歸正題。最近在錄制一套 STM32 的課程，導(dǎo)致公眾號的原創(chuàng)變少了，跟各位朋友說聲抱歉哈。從現(xiàn)在開始，我也在公眾號連更一些 STM32 相關(guān)的內(nèi)容，畢竟俺是嵌入式開發(fā)工程師哦（不是你們以為的運維哈）~

學(xué)習嵌入式，最經(jīng)典的第一個實驗就是點亮一顆 LED 燈。別小看這個實驗，從我輔導(dǎo)的學(xué)員來看，不少初學(xué)者連這么簡單的案例都做不出來。

想要成這一名優(yōu)秀的點燈大師，第一步就是要學(xué)會 STM32 最基礎(chǔ)的外設(shè)——GPIO。

1. 什么是GPIO？

1.1 定義

GPIO是通用輸入輸出（general-purpose input/output）端口的簡稱，簡單來說就是STM32可控制的引腳STM32芯片的GPIO引腳與外部設(shè)備連接起來，從而實現(xiàn)與外部通訊、控制以及數(shù)據(jù)采集的功能。

這是比較正式的說法，是不是聽得一愣一愣的？

再簡單一點，就是芯片里拉出一堆引腳，這些引腳在我們的控制下可以輸出高電平/低電平，或者可以通過這些引腳向芯片輸入一些信號，從而實現(xiàn)你們的一些目的。

1.2 命名規(guī)則

以 STM32F103C8T6 這顆芯片為例，它的 GPIO 口一共有 37 個，如何對它們進行命名呢？總不能叫翠花、二蛋、狗剩吧？

咱有正規(guī)的命名規(guī)則，那就是組編號+引腳編號。

什么是組編號？那就是 GPIOA, GPIOB, GPIOC, GPIOD .. GPIOG，一般最多到 GPIOG 。

什么是引引腳編號？那就是 0，1，2，3 ... 15。

所以組合起來，就是：

PA0, PA1, PA2 .. PA15

PB0, PB1, PB2 .. PB15

PC0, PC1, PC2 .. PC15

...

但并不是所有的芯片都有 A 到 G 個組，就比如咱這顆芯片就只有 A~D 四組。而且也不是每組都有 15 個引腳，就比如 D 組就只有 0 和 1 兩個引腳。

1.3 內(nèi)部框架

上面這張圖來自于官方手冊，看起來是不是有點嚇人？

嚇到你就對了，第一次看到的時候我也嚇哭了。但是，作為初學(xué)者，可以先不用研究太底層的內(nèi)容，咱先把燈點起來再說，否則你學(xué)會了一堆理論知識，結(jié)果到頭來連顆燈都點不起來，豈不是本末倒置了？

1.4 推挽輸出與開漏輸出

咱先看下這兩種輸出的電路圖。

從電路圖可以看出，這兩種輸出有著本質(zhì)的區(qū)別：

推挽輸出： 可以真正的輸出高電平和低電平

開漏輸出： 開漏輸出無法真正輸出高電平，即高電平時沒有驅(qū)動能力，需要借助外部上拉電阻完成對外驅(qū)動。

2. 如何點亮一顆 LED 燈？

我們先看下 LED 燈的接線。

可以看到，LED 燈都是一側(cè)通過電阻拉高，另一側(cè)接到 GPIO 腳。所以，GPIO腳必須拉低，這樣才會產(chǎn)生電壓，對應(yīng)的 LED 燈才會亮起來。

以 LED1 為例，它又接到了哪個引腳上呢？咱看原理圖，一定要遵循一個原則：標號一樣的導(dǎo)線在物理上是連接在一起的。

很明顯，LED1 引腳是連接在 PB8 這個 GPIO 口的。所以，我們只要編程將 PB8 拉低，就可以實現(xiàn)將 LED1 燈點亮。

3. 編程實現(xiàn)點燈

3.1 常用 GPIO HAL 庫函數(shù)

對于單片機編程，一般有三種方式：寄存器編程、標準庫編程、HAL 庫編程。目前，HAL 庫編程方式是 ST 公司主推的編程方式，這也是時代的潮流，所以我們主要介紹的還是 HAL 庫編程。

GPIO 常用 HAL 庫函數(shù)有以下這幾個：

voidHAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef*GPIOx,GPIO_InitTypeDef*GPIO_Init);
voidHAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin,GPIO_PinStatePinState);
GPIO_PinStateHAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin)
voidHAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);

HAL_GPIO_Init 這個函數(shù)是初使化一個 GPIO 引腳的，如果你使用 CubeMX 的話，那么初始化的代碼將自動生成，你甚至都不需要自己動手寫。

HAL_GPIO_WritePin 就是可以將對應(yīng)的引腳拉高或拉低，我們點燈的時候用的就是這個函數(shù)。而它的兄弟 HAL_GPIO_ReadPin 就是獲取某個引腳的狀態(tài)（拉高 or 拉低）。

最后的 HAL_GPIO_TogglePin 可以實現(xiàn)引腳電平的翻轉(zhuǎn)，比如原來是高電平，則會被翻轉(zhuǎn)為低電平；原來是低電平，則會被翻轉(zhuǎn)為高電平。

3.2 CubeMX 配置

配置debug模式

配置 PB8 引腳

右側(cè)選中 PB8 引腳，然后選擇 GPIO_Output 模式。

在中間欄里，點擊對應(yīng)的 GPIO 管腳，然后屬性按圖中所示設(shè)置。特別要注意，咱剛開始要將 PB8 拉高，否則一上電 LED1 就亮了。我們要在代碼中將它點亮。

配置工程

注意哈，一定不要將工程放在有中文路徑的地方，否則將出現(xiàn)異常情況！

都配置完成之后，就可以點擊右上角的 GENERATE CODE 來生成工程了。

3.3 編寫代碼

到這邊，我們的工作已經(jīng)完成大半了。CubeMX 的強大之處，就是它可以通過簡單的幾次點擊，就可以自動生成初始化代碼。

比如下面的這段 GPIO 口初始化代碼，如果自己寫的話，至少需要幾分鐘時間，但它都已經(jīng)自動幫你寫好了，非常方便！

voidMX_GPIO_Init(void)
{

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct={0};

/*GPIOPortsClockEnable*/
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

/*ConfigureGPIOpinOutputLevel*/
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);

/*ConfigureGPIOpin:PB8*/
GPIO_InitStruct.Pin=GPIO_PIN_8;
GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);

}

接下來，我們就可以在 main 函數(shù)的 while 循環(huán)里寫自己的這么一段代碼，就可以實現(xiàn) LED1 隔 1 秒點亮 1 秒的效果了。

一定要注意哈，要把代碼放在 USER CODE BEGIN 和 USER CODE END 里，否則你修改了 cubemx 的配置，自動生成的代碼會將你寫好的代碼覆蓋掉，那你的代碼就白寫了！

HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(1000);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(1000);

點燈操作就到此結(jié)束了，后面我還會繼續(xù)更新 STM32 的其它干貨內(nèi)容，敬請期待哦~

我也建了個嵌入式交流群，專門進行技術(shù)交流，而且也會發(fā)一發(fā)小福利，到時候也會將源碼放在群里，想要進群的小伙伴可以掃描下面二維碼進群哈：

4. 小結(jié)

千里之行，始于足下。點亮 LED 燈不難，但這是你學(xué)習 STM32 的第一步。千萬不要過于自大，覺得這個太簡單，然后就不自己動手操作。

很多小伙伴學(xué)習編程，都是覺得這個簡單，然后不自己動手，結(jié)果學(xué)了一段時間后，突然發(fā)現(xiàn)，貌似自己啥也沒學(xué)會~

所以，動手才是硬道理，千萬不要自大，盲目自信??！

審核編輯：湯梓紅