0302GPIO外设输入功能

两个程序：按键控制LED，光敏传感器控制LED灯

GPIO输入部分直接从外部硬件设备开始

C语言的相关知识点
C语言的数据类型、宏定义、typedef、结构体和枚举 知识点，是库函数里经常出现的东西，了解这些有利于对库函数的执行逻辑更加清晰明了。C语言的if else、加减乘除最基本的可以自学我的C++部分
同时C语言的指针。对于指针的含义和方法，这是需要熟练掌握的

输入部分硬件电路

按键简介

抖动通常在5-10ms之间，人分辨不出来，但对于高速运行的单片机而言，这就漫长了。所以要对抖动进行过滤，否则会出现按键按一下，单片机反映了多次的现象。按键松手时也会有一段抖动。
最简单的方法是软件加一段延时，把抖动时间耗过去

传感器模块简介

这些传感器都是利用传感器元件，
比如光线越强，光敏电阻的阻值越小
温度越高，热敏电阻的阻值越小
红外光线越强，红外接收管的阻值越小。但是电阻的变化不易被直接观察，所以一般通过分压来输出

N1代表可变电阻（相对于各传感器，可以对应为光敏电阻、热敏电阻、红外接收管）
上下拉电阻在单片机中经常出现，弱上拉、弱下拉、强上拉、强下拉。这里强弱指的是电阻阻值的大小，弱上拉的电阻阻值大，驱动能力弱一点，上拉下拉指接到VCC、GND。

分到的模拟电压表示强度，
二值化比较通常用于检测通断，所以IN+阈值不需要过多的调整

按键和传感器模块的硬件电路

下接按键的方式（常用下接方式，这是电路设计的习惯和规范），上接按键的方式
第一个图最常用的按键接法（需要上拉输入的模式，默认高电平，否则会出现引脚电压不确定的错误现象）
第二个图外部接了上拉电阻（可以配置成浮空输入或者上拉输入，如果是上拉输入，那就是内外两个上拉电阻共同作用，这时高电平更强一些，对应的高电平更加稳定，但当引脚被强行拉低时，损耗也会大一些）
第三个图（需单片机引脚可以配置成下拉输入模式，一般的单片机可能不一定有下拉输入模式，所以用的不多）
第四个图（下拉输入模式或者浮空输入模式）

C语言的学习

C语言数据类型

在51单片机中int是16位的，而在STM32单片机中，int是32位的。和51的不同之处，不要弄混了

右边是C语言的stdint.h文件和ST对这些变量的重命名。因为左边的名字比较长，而且int的位数根据系统的不同还有可能不一样，还有char本义字符型意思，按名字来说应该存放字符，但是我们用单片机来存放整数而不是字符。
综合以上原因，C语言和ST就给这些变量换了个名字。C语言提供的有stdint.h这个头文件，使用了新的名字
int8_t就是char的新名字，表示意思就是8位整数数据。
-t表示这个用typedef重名命名的变量类型，
unsigned char 的新名字就是uint8_t,意思是无符号8位整型数据
等
代表的就是前面的数据类型，只是换了一个名字而已。

s8、u8、s16 、u16、就是ST库函数以前用的名字

新版库函数仍然支持这些写法，明确了这是库函数老的类型，是为了传统目的保留的（兼容老版本）

推荐使用stdint关键字的定义，因为是新版库函数使用的方式，也是C语言stdint.h头文件提供的官方定义

宏定义

此处就是用ABC 直接替代 12345
如：#define GPIO_Pin_10 ((uint16_t)0x0400)
GPIO_Pin_10 替换的就是 ((uint16_t)0x0400)，加了强制类型转换，是为了严谨性考虑的，目前我们暂时不用管。这里0x0400表示第10号口，但这不方便理解，所以用宏定义将10号口改一下名字，叫GPIO_Pin_10。
宏定义除了替换之外，还有其他的用法，可以后期再学。

typedef

用途和宏定义差不多，
区别：宏定义的新的名字在左边，typedef的新名字在右边。（原来的名字也可以用）
宏定义不需要分号，typedef后面必须加分号。
宏定义任何名字都可以换，而typedef只能专门给变量类型换名字
所以宏定义的改名范围更宽，只不过对于变量类型重命名而言，使用typedef更加安全。
宏定义无脑改名，typedef会对命名进行检查，如果不是变量类型的名字，就报错

结构体

组合数据类型，一大堆基本数据类型的集合，数组只能组合相同类型的数据，想组合不同类型的数据就用结构体

变量就是定义数据和引用数据的
所以struct 要{}来打包变量，此处就是定义一个结构体变量StructName，包含了char 型的x，int型的y，float型的z

定义数据：
int a; 定义一个int型数据叫a，
int b[5]; 定义一个5个int型数据的数组
struct c; 定义一个结构体类型，叫c
但是既然是不同类型的数组组合，就需要告诉编译器是哪些数据的组合，所以还得加一个附加说明，告诉它是哪些数据，在struct后面加一个花括号，要打包哪些变量
struct{char x;int y;float z;} c; 这才是结构体的完整定义
定义一个结构体变量，名字叫c,其中包含了char 型的x，int型的y，float型的z3个子项

引用数据：
a=66;
b[0]=66; 数组名b加上方括号取索引，比如第0个元素等于66，
引用c 需要用结构体的名字c，然后用.运算符取索引，索引不是0,1，2,3，4,5了，而是结构体子项的名字，比如c.x=‘A’; c.y=66; c.z=3.14;
结构体成员多，一般会换行来写。

结构体的特殊用法
如果每次定义都写 struct{char x;int y;float z;} 这么一大串，那就麻烦，所以typedef的作用就出来了
typedef struct{char x;int y;float z;} StructName; 用StructName来替换前面的一长串，看上去就简单多了。

另一种引用方式：
pStructName->x=‘A’; pStructName是结构体的首地址，也就是结构体指针，加上->运算符，再加结构体成员名

加结构体指针的引用方式的原因：结构体是一种组合数据类型，在函数的数据传递过程中，通常用地址传递而不是值传递（地址传递、值传递在指针讨论 用法和利弊）

比如这个地方，结构体变量在传给GPIO_Init函数时，传递的是结构体的指针

对应GPIO_Init函数用结构体指针来接收，里面再引用结构体成员的时候，就可以使用->这个符号来引用
也可以用*号引出指针变量的内容，再用.点来引用结构体也是可以的，只不过用->这个运算符号更加方便

这个结构体就是一个数据打包的过程，首先将参数写到结构体的这3个变量里，然后统一打包，将结构体传递到函数里，函数里面再把这个结构体拆包出来，读取变量。这就是使用结构体的过程。（当需要参数很多时不方便管理就需要结构体了）

枚举

比如定义一个变量存储星期的值，那理论上取值是1-7，如果定义的整形变量，那变量任意存什么数都行，不会收到限制，这时可能出现数据不合法。比如星期8的出现，如果需要程序更加安全，就可以定义一个取值受限制的整形变量：枚举

也可以当成宏定义的集合:

定义和结构体差不多，这里是enum，然后是变量名字，中间是花括号，但注意里面是逗号,隔开
这样可以限制变量的取值范围，只能取花括号里面的定值。
另外，里面的定义，如果按照顺序累加的，那后面的幅值可以省略，编译器会自动添加上去。
同时也可以用typedef改一下名

比如：
typedef enum{
MONDAY=1,
TUESDAY,
WEDNESDAY
} week_t;

week_t week;
week MONDAY; //week = 1;
week = 8; //就会编译器报警：枚举里混入了其他变量

int a=MONDAY; //这样的用法和宏定义就差不多了，所以说枚举也是一个宏定义的集合，就是这个意思。

C语言知识总结

实际都不是C语言最根本的语法，没有这些东西照样可以完成功能，这些创造出来是为了更好地管理工程。虽然表面上多此一举，但是工程复杂起来后，使用这些知识可以使编程更加快捷、更容易理解，更不容易出错。

按键控制LED灯&光敏传感器蜂鸣器

对于驱动代码而言，一般都会封装起来，单独放在另外的.c和.h文件里。（模块化编程的方式）
led.c文件存放驱动程序的主体代码，led.h用来存放驱动程序可以对外提供的函数或变量的声明

led.c的第一行，需要添加 stm32f10x.h文件
led.h要添加一个防止头文件重复包含的代码

这里面的函数代码思想值得学习。这8个函数都值得学习
在编写代码时，如果不显示代码提示的话，可以按一下快捷键ctrl+Alt+空格，这样就可以弹出代码提示框了
在主函数里面，代码变得更加简介，初始化就是初始化，开灯就是开灯，关灯就是关灯，不需要再管底层的各种参数了。这就是模块化编程的好处。

GPIO_ReadInputDataBit 读取输入数据寄存器某一个端口的输入值的 参数：GPIOx,GPIO_Pin 用来指定某一个端口，返回值是uint8_t,代表这个端口的高低电平
GPIO_ReadInputData 读取整个输入数据寄存器的 参数GPIOx 用来指定外设，返回值uint16_t,是16位的数据，每一位代表一个端口值
GPIO_ReadOutputDataBit 读取输出数据寄存器某一个端口的输入值的 参数：GPIOx,GPIO_Pin 用来指定某一个端口，返回值是uint8_t,代表这个端口的高低电平（原则上来说，并不是用来读取端口的输入数据的，一般用于输出模式下，用来看一下自己的输出是什么）
GPIO_ReadOutputData 读取整个输出数据寄存器的
下面是读取的对应关系

变量全局变量，局部变量，定义域不一样。名称相同但是强龙不压地头蛇。

函数写好后，尽量在函数上方加一些注释，说明函数的用途，参数的取值和返回值的意思。时间久了自己看起来也知道，别人看也容易理解。

GPIO总结

GPIO使用方法总结

首先初始化时钟，然后定义结构体，赋值结构体，
GPIO_MODE 可以选择8中输入输出模式
GPIO_Pin 可以选择引脚，可以用按位或的方式同时选中多个引脚
GPIO_Speed 选择输出速度，要求不高的话直接使用50MHz即可
最后使用GPIO_Init函数，将指定的GPIO外设初始化好

然后是8个读取和写入的函数，读写主要用这些函数即可。

模块化编程的方法：

自己做产品外围硬件比较多，这时候就尽量把每个硬件的驱动函数单独提取出来，封装在.c和.h文件里，这样有利于简化主函数的逻辑。主函数里面有更重要的任务要完成，不要让驱动函数混在主函数里面。另外把硬件驱动提取出来，也有利于我们移植程序，还有利于进行分工合作，比如让别人来写驱动函数。主要的精力就可以集中在主函数的逻辑上了。
最后既然要做封装，函数的注释就要写清楚，这样方柏霓使用这个模块的人快速上手这些函数。