5.2.5 端口输出数据寄存器:GPIOx_ODR(x=A..E)
31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
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15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
D15 | D14 | D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
Bit 15~Bit 0:端口输出数据(这些位属于只读并只能以字的形式操作)
注:在输入模式下,ODR的数据可以控制端口内部是上拉还是下拉,写入1意味着端口上拉输入。
5.3 GPIO的输入与输出例程
我们现在在PA0端口接一个按键,PA端口接一个LED,当按下按键的时候,LED以100ms亮,100ms灭,抬起按键后LED常亮。
(1)在stm32f103x.h文件中添加GPIO的结构体和地址映射。
(2)在HEADERWARE目录下创建GPIO文件夹,并创建gpio.c和gpio.h两个文件。
(3)在gpio.h文件中输入以下内容:
(4)在gpio.c文件中输入以下内容
(5)将gpio.c文件和gpio.h文件添加进项目
(6)在1.c文件中输入以下内容:
注:实验中,按键一端接GND,LED一端接VCC,所以按键是检测到0代表按下,端口输出低电平代表LED点亮。
5.4 CM3内核的位带操作
Cortex-M3内核中有一个非常有用的功能,叫做位带操作,支持了位带操作以后,可以使用普通的加载/存储指令来对单一的比特进行读写。在CM3中,有两个区中实现了位带。其中一个是SRAM区的最低1MB范围,第二个则是片内外设区的最低1MB范围。这两个区中的地址除了可以像普通的RAM一样使用外,它们还都有自己的“位带别名区”,位带别名区把每个比特膨胀成一个32位的字。当你通过位带别名区访问这些字时,就可以达到访问原始比特的目的。下图从另一个侧面演示比特的膨胀对应关系。
欲设置地址0x20000000中的比特2,则使用位带操作的设置过程如下图所示。
30年前其实就已经有位带操作的概念了,自8051单片机开始,到现在的CM3内核,位带操作有什么优越性呢?最容易想到的就是通过GPIO的管脚来单独控制每盏LED的点亮与熄灭。另一方面,也对操作串行接口器件提供了很大的方便(典型如74HC165,CD4094)。位带操作使代码更简洁,这只是位带操作优越性的初等体现,位带操作还有一个重要的好处是在务中,用于实现共享资源在任务间的“互锁”访问。多任务的共享资源必须满足一次只有一个任务访问它——亦即所谓的“原子操作”。
5.5 利用位带操作实现GPIO的输入与输出
现在利用位带操作来实现上一题目中的功能。
(1)在sys.h文件中添加实现位带操作的代码。
(2)修改gpio.h中的代码如下图所示。
(3)修改gpio.c中的代码如下图所示。
(4)修改1.c中的代码如下图所示。
5.6 外部中断的实现
关于STM32F103的中断机制在之前已经详细讲述过,现在利用外部中断来实现上一题目的功能。
(1)修改gpio.c中的代码如下图所示。
(2)添加代码到文件stm32f103.h中。
(3)修改1.c中的代码如下图所示。