GD 32 流水灯

🕗 发布于 2024-07-24 06:43 单片机 嵌入式硬件 stm32 51 mcu

前言：

通过后面的学习掌握了一些逻辑架构的知识，通过复习的方式将学到的裸机任务架构的知识运用起来，同时巩固前面学到的知识，GPIO的配置等。

开发板上LED引脚使用示意图

注：此次LED灯的点亮凡是是高电平点亮，因为电流是从外部向内部进行流动，GND会引脚的店电平拉低，如果给低电平的话无法形成电势差，电流是无法流动的，给一个高电平，电流在电压的作用下点亮LED灯

第一种实现方式

这种方式类似于STM32的库函数编程，不使用结构体使用直接编写的方式进行配置，可以作为参考对比学习

1.0 初始化LED

void LED_Init(void)
{
// 开启RCC时钟
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOE);
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOF);
    // 初始化gpio
gpio_init(GPIOA,GPIO_MODE_OUT_PP,GPIO_OSPEED_2MHZ,GPIO_PIN_8);
gpio_init(GPIOE,GPIO_MODE_OUT_PP,GPIO_OSPEED_2MHZ,GPIO_PIN_6);
gpio_init(GPIOF,GPIO_MODE_OUT_PP,GPIO_OSPEED_2MHZ,GPIO_PIN_6);
// 引脚默认电平为低电平
gpio_bit_reset(GPIOA, GPIO_PIN_8);
gpio_bit_reset(GPIOE, GPIO_PIN_6);
gpio_bit_reset(GPIOF, GPIO_PIN_6);
}

2.0 LED点亮熄灭

// 高电平的方式点亮
void LED1_On(void)
{
gpio_bit_set(GPIOA, GPIO_PIN_8);
}

void LED2_On(void)
{
gpio_bit_set(GPIOE, GPIO_PIN_6);
}

void LED3_On(void)
{
gpio_bit_set(GPIOF, GPIO_PIN_6);
}

// 低电平的方式熄灭
void LED1_Off(void)
{
gpio_bit_reset(GPIOA, GPIO_PIN_8);
}

void LED2_Off(void)
{
gpio_bit_reset(GPIOE, GPIO_PIN_6);
}

void LED3_Off(void)
{
gpio_bit_reset(GPIOF, GPIO_PIN_6);
}

3.0 LED 流水灯函数

// LED 灯流水效果函数
void LED_Run(void)
{
LED1_On();
DelayNms(1000);
LED2_On();
DelayNms(1000);
LED3_On();
DelayNms(1000);

LED1_Off();
LED2_Off();
LED3_Off();
DelayNms(1000);
}

4.0 LED灯初始化头文件

#ifndef  _LED_DRV_H_
#define  _LED_DRV_H_
#include <stdint.h>

void LED_Init(void);
void LED1_On(void);
void LED2_On(void);
void LED3_On(void);
void LED1_Off(void);
void LED2_Off(void);
void LED3_Off(void);
void LED_Run(void);

#endif

5.0 在主函数中调用

使用面向对象的编码方式，可以使程序看起来更为的简洁，方便程序的后续移植。

#include <stdint.h>
#include "gd32f30x.h"
#include "led_drv.h"
#include "delay.h"

int main(void)
{
DelayInit();
LED_Init();
while(1)
{
LED_Run();
}
}

方式 2

第二种实现方式

这种实现方式是配合结构体与for循环的方式进行实现，可以方便后续程序的编码与维护，让程序可移植性更强。

1.0 创建结构体

// 创建结构体
typedef struct
{
// rcu时钟
rcu_periph_enum rcu;
// gpio口
uint32_t gpio;
// 对应引脚
uint32_t pin;

}LED_GPIO_t;

2.0 创建结构体数组

// 计算数组大小
#define  LED_NUM_MAX (sizeof(g_gpioList) / sizeof(g_gpioList[0]))

//创建结构体数组
static LED_GPIO_t g_gpioList[] = 
{
{RCU_GPIOA, GPIOA, GPIO_PIN_8},
{RCU_GPIOE, GPIOE, GPIO_PIN_6},
{RCU_GPIOF, GPIOF, GPIO_PIN_6}
};

3.0 初始化GPIO

这里使用for循环遍历，然后将值一个个的赋值给结构体成员变量完成时钟的初始化

void LED_DrvInit(void)
{
uint8_t i = 0;
for(i = 0; i < LED_NUM_MAX; i++)
{
// 开启rcu时钟
rcu_periph_clock_enable(g_gpioList[i].rcu);
// 初始化gpio端口
gpio_init
(
g_gpioList[i].gpio, 
GPIO_MODE_OUT_PP,
GPIO_OSPEED_2MHZ, 
g_gpioList[i].pin
);
// 引脚默认值
gpio_bit_reset(g_gpioList[i].gpio, g_gpioList[i].pin);
}

}

4.0 点亮LED函数，带参数

// LED_ON 点亮
void LED_No(uint8_t ledNo)
{
// 判断led编号的值是否大于最大数组长度
if(ledNo > LED_NUM_MAX)
{
return; // 返回值无效
}
// 点亮
gpio_bit_set(g_gpioList[ledNo].gpio, g_gpioList[ledNo].pin);
}

5.0 熄灭LED灯函数，带参数

// LED_OFF熄灭
void LED_Off(uint8_t ledNo)
{
if (ledNo >= LED_NUM_MAX)
{
return;
}
gpio_bit_reset(g_gpioList[ledNo].gpio, g_gpioList[ledNo].pin);
}

6.0 流水灯程序代码实现

void LED_StructRun(void)
{
LED_No(LED1);
DelayNms(1000);
LED_No(LED2);
DelayNms(1000);
LED_No(LED3);
DelayNms(1000);
LED_Off(LED1);
LED_Off(LED2);
LED_Off(LED3);
DelayNms(1000);
}

8.0 #define 定义LED编号

#define  LED1  0
#define  LED2  1
#define  LED3  2

9.0 函数头文件代码

#ifndef  _LED_STRUCTDRV_H_
#define  _LED_STRUCTDRV_H_

#include "stdint.h"

void LED_DrvInit(void);
// LED_ON 点亮
void LED_No(uint8_t ledNo);
// LED_OFF熄灭
void LED_Off(uint8_t ledNo);
// 流水灯
void LED_StructRun(void);

#endif

10.0 主函数调用程序

#include <stdint.h>
#include "gd32f30x.h"
#include "led_drv.h"
#include "delay.h"
#include "led_struct_drv.h"


int main(void)
{
DelayInit();
//LED_Init();
LED_DrvInit();
while(1)
{
//LED_Run();
LED_StructRun();
}
}

11.0 完整代码展示

第一种方式完整C函数代码

#include "gd32f30x.h"                   // Device header
#include <stdint.h>
#include "led_drv.h"
#include "delay.h"

void LED_Init(void)
{
// 开启RCC时钟
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOE);
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOF);
    // 初始化gpio
gpio_init(GPIOA,GPIO_MODE_OUT_PP,GPIO_OSPEED_2MHZ,GPIO_PIN_8);
gpio_init(GPIOE,GPIO_MODE_OUT_PP,GPIO_OSPEED_2MHZ,GPIO_PIN_6);
gpio_init(GPIOF,GPIO_MODE_OUT_PP,GPIO_OSPEED_2MHZ,GPIO_PIN_6);
// 引脚默认电平为低电平
gpio_bit_reset(GPIOA, GPIO_PIN_8);
gpio_bit_reset(GPIOE, GPIO_PIN_6);
gpio_bit_reset(GPIOF, GPIO_PIN_6);
}

// 高电平的方式点亮
void LED1_On(void)
{
gpio_bit_set(GPIOA, GPIO_PIN_8);
}

void LED2_On(void)
{
gpio_bit_set(GPIOE, GPIO_PIN_6);
}

void LED3_On(void)
{
gpio_bit_set(GPIOF, GPIO_PIN_6);
}

// 低电平的方式熄灭
void LED1_Off(void)
{
gpio_bit_reset(GPIOA, GPIO_PIN_8);
}

void LED2_Off(void)
{
gpio_bit_reset(GPIOE, GPIO_PIN_6);
}

void LED3_Off(void)
{
gpio_bit_reset(GPIOF, GPIO_PIN_6);
}

// LED 灯流水效果函数
void LED_Run(void)
{
LED1_On();
DelayNms(1000);
LED2_On();
DelayNms(1000);
LED3_On();
DelayNms(1000);

LED1_Off();
LED2_Off();
LED3_Off();
DelayNms(1000);
}

第二种方式完整C函数代码

#include "gd32f30x.h"                   // Device header
#include "stdint.h"
#include "delay.h"

#define  LED1  0
#define  LED2  1
#define  LED3  2

// 创建结构体
typedef struct
{
// rcu时钟
rcu_periph_enum rcu;
// gpio口
uint32_t gpio;
// 对应引脚
uint32_t pin;

}LED_GPIO_t;

// 计算数组大小
#define  LED_NUM_MAX (sizeof(g_gpioList) / sizeof(g_gpioList[0]))

//创建结构体数组
static LED_GPIO_t g_gpioList[] = 
{
{RCU_GPIOA, GPIOA, GPIO_PIN_8},
{RCU_GPIOE, GPIOE, GPIO_PIN_6},
{RCU_GPIOF, GPIOF, GPIO_PIN_6}
};

void LED_DrvInit(void)
{
uint8_t i = 0;
for(i = 0; i < LED_NUM_MAX; i++)
{
// 开启rcu时钟
rcu_periph_clock_enable(g_gpioList[i].rcu);
// 初始化gpio端口
gpio_init
(
g_gpioList[i].gpio, 
GPIO_MODE_OUT_PP,
GPIO_OSPEED_2MHZ, 
g_gpioList[i].pin
);
// 引脚默认值
gpio_bit_reset(g_gpioList[i].gpio, g_gpioList[i].pin);
}

}

// LED_ON 点亮
void LED_No(uint8_t ledNo)
{
// 判断led编号的值是否大于最大数组长度
if(ledNo > LED_NUM_MAX)
{
return; // 返回值无效
}
// 点亮
gpio_bit_set(g_gpioList[ledNo].gpio, g_gpioList[ledNo].pin);
}

// LED_OFF熄灭
void LED_Off(uint8_t ledNo)
{
if (ledNo >= LED_NUM_MAX)
{
return;
}
gpio_bit_reset(g_gpioList[ledNo].gpio, g_gpioList[ledNo].pin);
}

void LED_StructRun(void)
{
LED_No(LED1);
DelayNms(1000);
LED_No(LED2);
DelayNms(1000);
LED_No(LED3);
DelayNms(1000);
LED_Off(LED1);
LED_Off(LED2);
LED_Off(LED3);
DelayNms(1000);
}

12.0 回调函数基础知识补充

定义：回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。

把一段可执行的代码像参数传递那样传给其他代码，而这段代码会在某个时刻被调用执行，这就叫做回调。如果代码立即被执行就称为同步回调，如果在之后晚点的某个时间再执行，则称之为异步回调

函数 F1 调用函数 F2 的时候，函数 F1 通过参数给函数 F2 传递了另外一个函数 F3 的指针，在函数 F2 执行的过程中，函数F2 调用了函数 F3，这个动作就叫做回调（Callback），而先被当做指针传入、后面又被回调的函数 F3 就是回调函数。

以上定义参考自菜鸟教程

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <easyx.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>


int Sum(int x, int y) 
{
    return x + y;
}

// 创建一个函数，参数是函数指针
void Handle(int (*pSum)(int a, int b)) 
{
    int sum = (*pSum)(1, 2);
    printf("%d\n", sum);
}

int main() {
   
    Handle(Sum);
    return 0;

}

函数的执行结果是3

typedef 可以对函数进行重定义，注意这个时候的写法是表示的含义还是不同的比如以下的案例

typedef unsigned char uchar; 给变量进行从命名，如unsigned char 命名为uchar，

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <easyx.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

// 这个时候函数指针变量的名字是 PFUNC
typedef int (*PFUNC)(int a, int b);

int Sum(int x, int y) 
{
    return x + y;
}

// 创建一个函数，参数是函数指针
void Handle(PFUNC pSum)
{
    int sum = (*pSum)(1, 2);
    printf("%d\n", sum);
}

int main() {
   
    Handle(Sum);
    return 0;

}

以上程序的执行结果也是三

...

结尾

目的是通过本次代码的编写巩固之前的知识，同时使用想把裸机程序任务调度的方式，以及回调函数的知识运用在本次的代码当中，方便理解后续的代码知识，以上内容仅供学习参考，后续后继续更细裸机任务调度方案以及回调函数相关的运用。

原文地址：https://blog.csdn.net/qq_45973003/article/details/140638055

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