基于STM32F407寄存器開發(fā)點燈

點燈點燈點到流水燈

效果圖：

1寄存器

寄存器的功能是存儲二進(jìn)制代碼，它是由具有存儲功能的觸發(fā)器組合起來構(gòu)成的。一個觸發(fā)器可以存儲1位二進(jìn)制代碼，故存放n位二進(jìn)制代碼的寄存器，需用n個觸發(fā)器來構(gòu)成。

在計算機(jī)領(lǐng)域中，寄存器是CPU內(nèi)部的元件，包括通用寄存器、專用寄存器和控制寄存器。寄存器擁有非常高的讀寫速度，所以在寄存器之間的數(shù)據(jù)傳送非?？?。

舉一個例子，在殿上，寄存器比如太監(jiān)，CPU比如皇帝，內(nèi)存比如大臣，傳送文件，你細(xì)品，再細(xì)品....

STM32內(nèi)部的所有寄存器都有唯一的地址

寄存器地址 = 寄存器基地址+偏移地址（偏移量）

比如說查找GPIO F端口模式寄存器的地址，首先通過 《STM32F4xx中文參考手冊》(可在本公眾號后臺點擊->筆記->技術(shù)秘籍大全獲取) 找到GPIOF的邊界地址：0x4002 1400，然后再查找GPIO端口模式寄存器 的偏移地址:0x00,最后就得到GPIO F端口模式寄存器的地址0x0x40021400+0x00，其他寄存器也是如此。

2時鐘樹分析

時鐘源：晶振、RC振蕩器

晶振：自身產(chǎn)生時鐘信號，為各種微處理芯片作時鐘參考，晶振相當(dāng)于這些微處理芯片的心臟，沒有晶振，這些微處理芯片將無法工作。

RC振蕩器：適用于低頻振蕩，一般用于產(chǎn)生1Hz~1MHz的低頻信號。因為對于RC振蕩電路來說，增大電阻R即可降低振蕩頻率，而增大電阻是無需增加成本的

時鐘源用于產(chǎn)生方波時鐘脈沖信號

時鐘頻率是一秒產(chǎn)生方波的計量單位

時鐘頻率(主頻)：1GHZ=1000MHZ=1000 000KHZ=1000 000 000HZ

1HZ:1S產(chǎn)生一個方波，1MHZ：1S產(chǎn)生1000 000 方波

1、STM32時鐘源

LSI RC 32KHZ 低速內(nèi)部振蕩時鐘源

LSE OSC 32.768KHZ 低速外部晶振時鐘源

16MHZ HSI RC 高速內(nèi)部振蕩時鐘源

4-26MHZ HSE OSC 高速外部晶振時鐘源（本次筆記使用的是晶振8HZ）

2、STM32F407主要的時鐘總線頻率

FCLK,HCLK,PCLK都稱為系統(tǒng)時鐘,但區(qū)別如下,

FCLK,提供給CPU內(nèi)核的時鐘信號,CPU的主頻就是指這個信號;

HCLK,提供給高速總線AHB的時鐘信號;

PCLK,提供給低速總線APB的時鐘信號;

SYSCLK（cpu 主頻） 168MHZ

HCLK 168MHZ

AHB(AHB1 AHB2) 168MHZ

APB1 42MHZ

APB2 84MHZ

3GPIO輸出開發(fā)

GPIO：(General-purpose input/output)通用型之輸入輸出的簡稱

STM32F407ZET6板子：

一共有7組IO（ABCDEF）每組IO口有16個引腳，外加2個PH0和PH1（這兩個引腳用于連接晶振）一共有114個IO引腳

每組通用I/O端口包括10個寄存器：

4個32位配置寄存器（GPIOx_MODER、GPIOx_OTYPER、GPIOx_OSPEEDR 和 GPIOx_PUPDR）。

2 個32位數(shù)據(jù)寄存器（GPIOx_IDR 和 GPIOx_ODR）。

1 個32位置位/復(fù)位寄存器 (GPIOx_BSRR)、

1 個32位鎖定寄存器(GPIOx_LCKR)

2 個32位復(fù)用功能選擇寄存器（GPIOx_AFRH 和GPIOx_AFRL）。

GPIO工作方式：

4種輸入模式

浮空輸入（沒有上下拉電阻）

上拉輸入（有上拉電阻）

下拉輸入（有下拉電阻）

模擬輸入（模擬信號）

4種輸出模式

開漏輸出（帶上拉或者下拉）

開漏復(fù)用功能（帶上拉或者下拉）

推挽式輸出（帶上拉或者下拉）

推挽式復(fù)用功能（帶上拉或者下拉）

4種最大輸出速度

2MHZ

25MHZ

50MHZ

100MHZ

補(bǔ)充：

開漏只能輸出0，輸出要靠外部上拉電阻才輸出1（如IIC）

推挽式可輸出1及輸出0

上拉電阻和下拉電阻有什么用?

提高驅(qū)動能力：

例如，用單片機(jī)輸出高電平，但由于后續(xù)電路的影響，輸出的高電平不高，就是達(dá)不到VCC，影響電路工作。所以要接上拉電阻。下拉電阻情況相反，讓單片機(jī)引腳輸出低電平，結(jié)果由于后續(xù)電路影響輸出的低電平達(dá)不到GND，所以接個下拉電阻。

在單片機(jī)引腳電平不定的時候，讓后面有一個穩(wěn)定的電平：

例如上面接下拉電阻的情況下，在單片機(jī)剛上電的時候，電平是不定的，還有就是如果你連接的單片機(jī)在上電以后，單片機(jī)引腳是輸入引腳而不是輸出引腳，那這時候的單片機(jī)電平也是不定的，R18的作用就是如果前面的單片機(jī)引腳電平不定的話，強(qiáng)制讓電平保持在低電平。

4LED燈寄存器

（1）理解LED燈原理圖

LED0連接在PF9引腳

PF9輸出VCC(1),燈滅

PF9輸出GND(0),燈亮

引腳電平變化是通過芯片內(nèi)部（代碼來改變），作為輸出

引腳電平變化是通過芯片外部（按鍵、傳感器....）,作為輸入

（2）配置好各個寄存器的地址（上面有提到如何尋找地址）

#define   RCC_AHB1ENR *((volatile unsigned int *)(0x40023800+0x30)) //值強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為地址，通過*解引訪問地址空間的值


#define   GPIOF_MODER *((volatile unsigned int *)(0x40021400+0x00)) //值強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為地址，通過*解引訪問地址空間的值
#define   GPIOF_OTYPER *((volatile unsigned int *)(0x40021400+0x04)) //值強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為地址，通過*解引訪問地址空間的值
#define   GPIOF_OSPEEDR *((volatile unsigned int *)(0x40021400+0x08)) //值強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為地址，通過*解引訪問地址空間的值
#define   GPIOF_PUPDR *((volatile unsigned int *)(0x40021400+0x0C)) //值強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為地址，通過*解引訪問地址空間的值
#define   GPIOF_BSRR *((volatile unsigned int *)(0x40021400+0x18)) //值強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為地址，通過*解引訪問地址空間的值

（3）配置好外設(shè)使能寄存器，打開GPIOF組時鐘,也叫做使能F組時鐘（STM32當(dāng)中外設(shè)的時鐘不打開，降低功耗）

//使能GPIO F組時鐘，
RCC_AHB1ENR|= (0x01<<5);

（4）配置好GPIO9組的寄存器

把GPIOF9引腳設(shè)置為輸出模式輸出推挽上拉速度

設(shè)置GPIOF9引腳對應(yīng)的是18、19位 ，然后為輸出模式：01，其他寄存器也類似，如圖下所示

void Led_Init(void)
{
  //使能GPIO F組時鐘，
  RCC_AHB1ENR |= (0x01<<5);
  
  //設(shè)置為輸出模式
  GPIOF_MODER &= ~(0x01<<19); //19位置0
  GPIOF_MODER |= (0x01<<18); //18位置1
  
  //輸出推挽
  GPIOF_OTYPER &= ~(0x01<<9); //9位置0
  
  //快速
  GPIOF_OSPEEDR |= (0x01<<19); //19位置1
  GPIOF_OSPEEDR &= ~(0x01<<18); //18位置0

  
  //上拉
  GPIOF_PUPDR &= ~(0x01<<19); //19位置0
  GPIOF_PUPDR |= (0x01<<18); //18位置1
  
}

點燈來了......

通過手冊查找用來點燈的寄存器，就是這個GPIOx_BSRR寄存器

在25位 ，置1，燈會亮

在9位 ，置1，燈會滅

main.c

#include "stm32f4xx.h"
#include "led.h"

#define COUNT 100

//粗延時
void  delayms(int n)
{
  int i, j;
  
  for(i=0; i

成功點亮一盞燈，至于流水燈，設(shè)置好一些燈，然后用延時控制燈的亮與滅

接下來的筆記是庫函數(shù)開發(fā)，按鍵中斷等等......