在上一篇中我們介紹了基本的 STM32 GPIO 輸出,並寫了一個簡單的 LED 閃爍程式,還教了 PIO 的多環境設定。
這一篇要接續介紹 LibOpenCM3 的基本 GPIO 輸入寫法,功能爲當按下按鈕時 LED 會亮起。
首先一樣以 Nucleo-F446RE 做示範。
首先建立一個 PIO 的專案,選擇 Framework 爲「libopencm3」,並在 src/
資料夾中新增並開啓 main.c
檔案。
一樣先打出完整程式:
/**
* @file main.c
* @brief Polling button example for STM32 Nucleo-F446RE.
*/
#include <libopencm3/stm32/rcc.h>
#include <libopencm3/stm32/gpio.h>
/* User LED (LD2) connected to Arduino-D13 pin. */
#define RCC_LED_GPIO (RCC_GPIOA)
#define GPIO_LED_PORT (GPIOA)
#define GPIO_LED_PIN (GPIO5)
/* User button (B1) connected to PC13. */
#define RCC_BUTTON_GPIO (RCC_GPIOC)
#define GPIO_BUTTON_PORT (GPIOC)
#define GPIO_BUTTON_PIN (GPIO13)
int main(void)
{
/* Enable clock. */
rcc_periph_clock_enable(RCC_LED_GPIO);
rcc_periph_clock_enable(RCC_BUTTON_GPIO);
/*
* Set LED pin to output push-pull,
* and set button pin to input floating.
*/
gpio_mode_setup(GPIO_LED_PORT,
GPIO_MODE_OUTPUT,
GPIO_PUPD_NONE,
GPIO_LED_PIN);
gpio_set_output_options(GPIO_LED_PORT,
GPIO_OTYPE_PP,
GPIO_OSPEED_2MHZ,
GPIO_LED_PIN);
gpio_mode_setup(GPIO_BUTTON_PORT,
GPIO_MODE_INPUT,
GPIO_PUPD_NONE,
GPIO_BUTTON_PIN);
while (1)
{
/* Read input value. */
bool pressed = gpio_get(GPIO_BUTTON_PORT, GPIO_BUTTON_PIN) == 0;
if (pressed)
{
gpio_set(GPIO_LED_PORT, GPIO_LED_PIN); /* LED on. */
}
else
{
gpio_clear(GPIO_LED_PORT, GPIO_LED_PIN); /* LED off. */
}
}
return 0;
}
#include <libopencm3/stm32/rcc.h>
#include <libopencm3/stm32/gpio.h>
Include 的部分和 GPIO 輸入時一樣,引入 rcc.h
與 gpio.h
。
/* User LED (LD2) connected to Arduino-D13 pin. */
#define RCC_LED_GPIO (RCC_GPIOA)
#define GPIO_LED_PORT (GPIOA)
#define GPIO_LED_PIN (GPIO5)
/* User button (B1) connected to PC13. */
#define RCC_BUTTON_GPIO (RCC_GPIOC)
#define GPIO_BUTTON_PORT (GPIOC)
#define GPIO_BUTTON_PIN (GPIO13)
根據 Datasheet (UM1724),我們得知按鈕 User Button (B1) 在 PC13 腳。一樣使用
#define
定義好接腳和 RCC,方便使用與修改。而 LED 一樣是 PA5。
int main(void)
{
/* Enable clock. */
rcc_periph_clock_enable(RCC_LED_GPIO);
rcc_periph_clock_enable(RCC_BUTTON_GPIO);
/*
* Set LED pin to output push-pull,
* and set button pin to input floating.
*/
gpio_mode_setup(GPIO_LED_PORT,
GPIO_MODE_OUTPUT,
GPIO_PUPD_NONE,
GPIO_LED_PIN);
gpio_set_output_options(GPIO_LED_PORT,
GPIO_OTYPE_PP,
GPIO_OSPEED_2MHZ,
GPIO_LED_PIN);
gpio_mode_setup(GPIO_BUTTON_PORT,
GPIO_MODE_INPUT,
GPIO_PUPD_NONE,
GPIO_BUTTON_PIN);
while (1)
{
/* Read input value. */
bool pressed = gpio_get(GPIO_BUTTON_PORT, GPIO_BUTTON_PIN) == 0;
if (pressed)
{
gpio_set(GPIO_LED_PORT, GPIO_LED_PIN); /* LED on. */
}
else
{
gpio_clear(GPIO_LED_PORT, GPIO_LED_PIN); /* LED off. */
}
}
return 0;
}
和 GPIO 輸入的時候一樣,先啓用 RCC,然後再設定 GPIO。
由於 Nucleo MB1136 開發板(參考 UM1724)的 User Button 已經有 4.7kΩ 的上拉電阻(平常是 High
,按下時爲 Low
),因此輸入模式選擇 Floating (不用上/下拉電阻,GPIO_PUPD_NONE
)就好了。
我們使用最簡單的輪詢(Polling)方式來取得按鈕的輸入值,再依其值改變 LED 的明滅。使用 gpio_get()
來讀取指定的 GPIO 的值。
由於 STM32F1 系列的部分函式不同,因此 F103RB 不能直接使用上面那個程式。
以下列出主要的差異部分。完整的程式請看 GitHub repo。
int main(void)
{
/* 省略部分程式 */
/*
* Set LED pin to output push-pull,
* and set button pin to input floating.
*/
#if defined(STM32F1)
gpio_set_mode(GPIO_LED_PORT,
GPIO_MODE_OUTPUT_2_MHZ,
GPIO_CNF_OUTPUT_PUSHPULL,
GPIO_LED_PIN);
gpio_set_mode(GPIO_BUTTON_PORT,
GPIO_MODE_INPUT,
GPIO_CNF_INPUT_FLOAT,
GPIO_BUTTON_PIN);
#else
gpio_mode_setup(GPIO_LED_PORT,
GPIO_MODE_OUTPUT,
GPIO_PUPD_NONE,
GPIO_LED_PIN);
gpio_set_output_options(GPIO_LED_PORT,
GPIO_OTYPE_PP,
GPIO_OSPEED_2MHZ,
GPIO_LED_PIN);
gpio_mode_setup(GPIO_BUTTON_PORT,
GPIO_MODE_INPUT,
GPIO_PUPD_NONE,
GPIO_BUTTON_PIN);
#endif
/* 省略部分程式 */
}
這次介紹了最簡單的 GPIO 輸入寫法。說實話,這種用法比較少會實際應用到,因爲大多數情況輪詢是一件很沒效率也不夠聰明的方法。通常要使用按鈕輸入時,我都會優先考慮使用外部中斷(EXTI)的方式達成,因此下一篇要介紹的就是外部中斷。