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STM32HAL库的基本使用（1）- GPIO引脚配置_gpio_inittypedef key={0}

作者：菜鸟追梦旅行 | 2024-02-21 19:38:05

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gpio_inittypedef key={0}

前言

作者使用的是STM32L431RCT的开发板，Cortex-M4的内核，是大学老师教学用的，原理图如下

dbf62faee43f4e21a05a0a74c24ff7d9.png

原理图下载链接：https://pan.baidu.com/s/1c8WFBO9bPxarzaOKqDrl0Q?pwd=6666 
提取码：6666 

HAL库的优点是可以对STM32快速入门，但是很难深入了解STM32的内部寄存器，后期没事的时候可以尝试基于寄存器的开发，跟C51一样，但是需要手册的辅助，毕竟寄存器太多了，关于GPIO引脚的配置说三种：输入、输出、外部中断；两种配置方法：图形配置、函数配置

输入

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鼠标选中PA5引脚，就会弹出这些选项，这些选项是该引脚可以配置的功能，现在先不管他，后续的学习和应用可能会用到，到时候再说；这里把PA5引脚配置成输入GPIO_Input

配置好了后该引脚会生成一个其他的配置项，各个意思都在图中标识过了，然后Ctrl+s保存，即可自动生成初始代码

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 初始化完成后的代码

  1. /**
  2.   * @brief GPIO Initialization Function
  3.   * @param None
  4.   * @retval None
  5.   */
  6. static void MX_GPIO_Init(void)
  7. {
  8.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  9.  
  10.   /* GPIO Ports Clock Enable */
  11.   __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
  12.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  13.  
  14.   /*Configure GPIO pin : LED_Pin */
  15.   GPIO_InitStruct.Pin = LED_Pin;         //引脚的自定义命名LED_Pin
  16.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;//引脚的模式GPIO_MODE_INPUT输入
  17.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;    //引脚的上拉或下拉选择
  18.   HAL_GPIO_Init(LED_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);//引脚初始化的函数，我们在调用时的函数
  19.  
  20. }
  21.  
  22. /* USER CODE BEGIN 4 */

输出

与输入类似，鼠标选中PA4引脚，就会弹出这些选项，这些选项是该引脚可以配置的功能，现在先不管他，后续的学习和应用可能会用到，到时候再说；这里把PA4引脚配置成输入GPIO_Output，然后就会生成一些其他的配置项

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 这里主要说一下引脚模式：推挽输出、开漏输出；推挽输出跟我们平时用的C51的P1差不多；而开漏输出更像C51的P0需要配合上拉电阻使用，适合驱动电流稍微大一点外设。配置好了以后Ctrl+s保存，就可以自动生成初始化代码

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  1.  /*Configure GPIO pin Output Level */
  2.   HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_Port, LED3_Pin, GPIO_PIN_SET);//引脚的初始电平
  3.  
  4.   /*Configure GPIO pin : LED3_Pin */
  5.   GPIO_InitStruct.Pin = LED3_Pin;                            //引脚的名字LED_Pin
  6.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;                //引脚的模式
  7.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;                        //是否选择上拉或下拉电阻
  8.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;                //引脚的频率
  9.   HAL_GPIO_Init(LED3_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);            //引脚初始化的示例

到此引脚的输入、输出初始化完成，做点东西，不然没意思，我们做一个按钮控制灯的开关；因为我们没有采用外部中断，所以只能以查询的方式去检测引脚电平去控制灯，这里我们选择开发板上的LED3，由原理图可以看到，该灯是低电平点亮

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 大致思想就是检测PA5的引脚电平，检测到低电平就把LED3灭掉，即把PA4置1；如果检测到PA5为高电平，就把LED3点亮，即把PA4置0；先来看一下HAL库给的GPIO的函数：

HAL_GPIO_Init是一个引脚初始化的函数；对应的HAL_GPIO_DeInit就是一个清空初始化的函数，我们一般不用

HAL_GPIO_ReadPin故名思意就是读取引脚电平；HAL_GPIO_WritePin就是给对应的引脚写入电平

HAL_GPIO_TogglePin意思是引脚电平反转；HAL_GPIO_LockPin是锁住引脚寄存器的状态；

HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler是外部中断的判断，并清除中断标识，调用中断回调函数HAL_GPIO_EXTI_Callback；这里需要注意一点，如果不指明中断回调函数的外部中断引脚，那么所有的外部中断函数都要写在这个函数里

  1. /* Initialization and de-initialization functions *****************************/
  2. void              HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef  *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);
  3. void              HAL_GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef  *GPIOx, uint32_t GPIO_Pin);
  4.  
  5. /**
  6.   * @}
  7.   */
  8.  
  9. /** @addtogroup GPIO_Exported_Functions_Group2 IO operation functions
  10.  * @{
  11.  */
  12.  
  13. /* IO operation functions *****************************************************/
  14. GPIO_PinState     HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
  15. void              HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);
  16. void              HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
  17. HAL_StatusTypeDef HAL_GPIO_LockPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
  18. void              HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin);
  19. void              HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin);

HAL库的GPIO的函数基本就这么多，下面开始写上面提到的控制程序，如下代码实现了开关按下灯灭，开关弹出灯亮的功能，我身边没有按钮，我用杜邦线接3.3V展示效果

  1. if( HAL_GPIO_ReadPin(LED_GPIO_Port,LED_Pin) == GPIO_PIN_SET )
  2. 	  {
  3. 		  HAL_Delay(10);
  4. 		  HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port,LED3_Pin,GPIO_PIN_SET );
  5. 	  }
  6. 	  else
  7. 	  {
  8. 		  HAL_Delay(10);
  9. 		  HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port,LED3_Pin, GPIO_PIN_RESET);
  10. 	  }

 

演示

中断

 关于外部中断的配置跟输入输出相似，多了一个触发方式的配置，可分为两类：中断和事件；每类都有3种触发方式：下降沿触发、上升沿触发、上升沿和下降沿都触发；最后要使能中断，这就好像我们用C51时，开启外部中断一样；最后Ctrl+S保存生成代码

 

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  1. /*Configure GPIO pin : KEY_Pin */
  2.   GPIO_InitStruct.Pin = KEY_Pin;                 //中断引脚名称
  3.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;    //外部中断触发方式
  4.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;          //是否选择上拉或者下拉电阻
  5.   HAL_GPIO_Init(KEY_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
  6.  
  7.   /* EXTI interrupt init*/
  8.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn, 0, 0);    //外部中断优先级配置
  9.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);            //外部中断使能

到这里外部中断引脚初始化完成，做个按键控制灯的亮灭程序

先打开外部中断

  1. /* USER CODE BEGIN 2 */
  2.   HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY_Pin);
  3.   /* USER CODE END 2 */

 在写中断回调函数，使其控制LED3的亮灭

  1. /* USER CODE BEGIN 4 */
  2. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
  3. {
  4. 	if(GPIO_Pin == KEY_Pin)       //需要判断是哪个外部中断
  5. 	{
  6. 		HAL_GPIO_TogglePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin); //反转LED3的电平
  7. 	}
  8.  
  9. }
  10. /* USER CODE END 4 */

演示效果

演示1

 

 

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