• 几种在ARM MCU上控制流水灯的方法

            对于初学者，在ARM单片机上控制流水灯的亮灭是必经之路。控制流水灯的亮灭有很多方法，比如8个LED，可以控制8灯同时亮、灭；可以控制8灯依次亮、灭；可以控制8灯依次亮、灭，然后反方向再依次亮、灭；可以控制8灯依次点亮全部、然后依次熄灭全部；

    1、建立.ioc工程

            实例使用的开发板是ST公司的NUCLEO-G474RE，使用的MCU型号STM32G474RET6，淘宝上有卖。

            实例使用的配套扩展板：

            实例所创建的工程简介：使用MCU的PB0~PB7依次连接扩展板的LED0~LED7，外部时钟源24MHz，系统时钟SYSCLK配置为170MHz，GPIO output lecel = High，GPIO mode = PP，GPIO Pull up/Pull down = Pull_up。工程名称：ex_led_ch2.ioc。其它，略。

    2、控制8灯同时亮、灭

            当熟悉了HAL_GPIO_WritePin()函数的定义之后，就可以修改ex_led_ch2中的代码，用HAL_GPIO_WritePin()函数来实现对发光二极管亮灭的控制。主要通过修改main.c文件中while(1)循环的代码来实现。

            修改后的代码如下：

    1. /* 8个灯同时亮灭 */
    2. HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    3. HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    4. HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    5. HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    6. HAL_GPIO_WritePin(LED4_GPIO_Port,LED4_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    7. HAL_GPIO_WritePin(LED5_GPIO_Port,LED5_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    8. HAL_GPIO_WritePin(LED6_GPIO_Port,LED6_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    9. HAL_GPIO_WritePin(LED7_GPIO_Port,LED7_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    10. HAL_Delay(500);
    11. HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPI0_Port,LED0_Pin,GPIO_PIN_SET);
    12. HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_SET);
    13. HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_SET);
    14. HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin,GPIO_PIN_SET);
    15. HAL_GPIO_WritePin(LED4_GPI0_Port,LED4_Pin,GPIO_PIN_SET);
    16. HAL_GPIO_WritePin(LED5_GPIO_Port,LED5_Pin,GPIO_PIN_SET);
    17. HAL_GPIO_WritePin(LED6_GPI0_Port,LED6_Pin,GPIO_PIN_SET);
    18. HAL_GPIO_WritePin(LED7_GPI0_Port,LED7_Pin,GPIO_PIN_SET);
    19. HAL_Delay(500);

            当然也可以用HAL_GPIO_TogglePin()函数来实现。 

    1. /* 8个灯同时亮灭 */
    2. HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);
    3. HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin);
    4. HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin);
    5. HAL_GPIO_TogglePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin);
    6. HAL_GPIO_TogglePin(LED4_GPIO_Port,LED4_Pin);
    7. HAL_GPIO_TogglePin(LED5_GPIO_Port,LED5_Pin);
    8. HAL_GPIO_TogglePin(LED6_GPIO_Port,LED6_Pin);
    9. HAL_GPIO_TogglePin(LED7_GPIO_Port,LED7_Pin);
    10. HAL_Delay(500);

            编译、下载后，会发现8个发光二极管同时闪烁，并且闪烁周期与使用HAL_GPIO_Tog-lePin()函数时完全相同。

    3、控制8灯依次亮、灭

            有多种方式可以实现让8个发光二极管按顾序依次闪烁。

           假如还用HAL_GPIO_WritePin()实现对I/O输出状态的控制。要想实现上述功能，需顺次改变传递给HAL_GPIO_WritePin(GPIOx,GPIO_Pin,PinState)函数的GPIO_Pin(引脚号)参数就可以了。可以定义一个变量，譬如led_num作为引脚号，由于只需控制8个I/O，所以led_num只要8位就够了，于是可将led_num定义为8位无符号数(uint8_t)。当然，要实现顺次点亮发光二极管，变量led_num的8位中，在某一时刻只能有1位为1，以控其中一个I/O；到下一时刻，让该位移位，就可控制下一个I/O。led_num的初值可以为0x01。

            定义好led_num以后，可以利用一个循环次数为8的for语句，将led_num传递给HAL_GPIO _WritePin(GPIOx,GPIO_Pin,PinState)函数的GPIO_Pin参数，调用延时函数，随后改变led_num的值(移位)。当然，在两次调用WritePin函数时，还要配合修改PinState参数，这样，就可以实现让灯依次闪烁的功能。

            根据以上分析，修改while(1)循环中的代码如下：

    1. uint8_t led_num = 0x01;
    2. for(uint8_t i=0;i<8;i++)
    3. {
    4. HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,led_num,GPIO_PIN_RESET)
    5. HAL_Delay(500);	//延时500 ms
    6. HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,led_num,GPIO_PIN_SET)
    7. HAL_Delay(500);	//延时500 ms
    8. led_num <<= 1;	//通过移位，改变led_num的值
    9. }

    4、控制8灯依次一个方向亮灭，然后再反方向依次亮灭

            修改代码实现另一种闪烁效果:当第8个灯闪烁后,再反方向（从8到1）控制灯的闪烁。

    1. uint8_t led_num = 0x01;
    2. uint8_t led_num_reverse = 0x80;
    3. for(uint8_t i=0;i < 8;i++)
    4. {
    5.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,led_num,GPIO_PIN_RESET);
    6.     HAL_Delay(500);
    7.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,led_num,GPIO_PIN_SET);
    8.     HAL_Delay(500);
    9.     led_num <<= 1;
    10. }
    11. for(uint8_t i=0;i < 8;i++)
    12. {
    13.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,led_num_reverse,GPIO_PIN_RESET);
    14.     HAL_Delay(500);
    15.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,led_num_reverse,GPIO_PIN_SET);
    16.     HAL_Delay(500);
    17.     led_num_re >>= 1;
    18. }

    5、 控制8灯依次点亮全部、然后依次熄灭全部

            进一步修改代码，实现让8个发光二极管依次点亮再依次熄灭的效果。

            使用HAL_GPIO_TogglePin()函数，实现对I/O输出状态的控制。HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)函数有两个参数：一个是端口，由于使用的是GPIOB端口，所以可以不用改变；另一个是引脚号，可以尝试在改变引脚号上着手。

            还是用变量led_num作为引脚号，并将其初值设为0x01。然后依然用一个循环次数为8的for语句，将led_num传递给HAL_GPIO_TogglePin()函数的GPIO_Pin参数，随后改变led_num的值(移位)，再调用延时函数。这样就可以实现让发光二极管依次点亮再依次熄灭的流水灯效果。

            修改while(1)循环中的代码：

    1. uint8_t led_num = 0x01;
    2. for(uint8_t i=0;i < 8;i++)
    3. {
    4.     HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,led_num);
    5.     led_num <<= 1;
    6.     HAL_Delay(500);
    7. }

    6、main.c源码

    1. /* USER CODE BEGIN Header */
    2. /**
    3.   ******************************************************************************
    4.   * @file           : main.c
    5.   * @brief          : Main program body
    6.   ******************************************************************************
    7.   * @attention
    8.   *
    9.   * Copyright (c) 2024 STMicroelectronics.
    10.   * All rights reserved.
    11.   *
    12.   * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
    13.   * in the root directory of this software component.
    14.   * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
    15.   *
    16.   ******************************************************************************
    17.   */
    18. /* USER CODE END Header */
    19. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    20. #include "main.h"
    21.  
    22. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
    23. /* USER CODE BEGIN Includes */
    24.  
    25. /* USER CODE END Includes */
    26.  
    27. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
    28. /* USER CODE BEGIN PTD */
    29.  
    30. /* USER CODE END PTD */
    31.  
    32. /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    33. /* USER CODE BEGIN PD */
    34.  
    35. /* USER CODE END PD */
    36.  
    37. /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    38. /* USER CODE BEGIN PM */
    39.  
    40. /* USER CODE END PM */
    41.  
    42. /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    43.  
    44. /* USER CODE BEGIN PV */
    45.  
    46. /* USER CODE END PV */
    47.  
    48. /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
    49. void SystemClock_Config(void);
    50. static void MX_GPIO_Init(void);
    51. /* USER CODE BEGIN PFP */
    52.  
    53. /* USER CODE END PFP */
    54.  
    55. /* Private user code ---------------------------------------------------------*/
    56. /* USER CODE BEGIN 0 */
    57.  
    58. /* USER CODE END 0 */
    59.  
    60. /**
    61.   * @brief  The application entry point.
    62.   * @retval int
    63.   */
    64. int main(void)
    65. {
    66.  
    67.   /* USER CODE BEGIN 1 */
    68.  
    69.   /* USER CODE END 1 */
    70.  
    71.   /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
    72.  
    73.   /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    74.   HAL_Init();
    75.  
    76.   /* USER CODE BEGIN Init */
    77.  
    78.   /* USER CODE END Init */
    79.  
    80.   /* Configure the system clock */
    81.   SystemClock_Config();
    82.  
    83.   /* USER CODE BEGIN SysInit */
    84.  
    85.   /* USER CODE END SysInit */
    86.  
    87.   /* Initialize all configured peripherals */
    88.   MX_GPIO_Init();
    89.   /* USER CODE BEGIN 2 */
    90.  
    91.   /* USER CODE END 2 */
    92.  
    93.   /* Infinite loop */
    94.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    95.   while (1)
    96.   {
    97.     /* USER CODE END WHILE */
    98.  
    99.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    100. 	  /* 8个灯同时亮灭 */
    101. 	  /* HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);
    102. 	  HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin);
    103. 	  HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin);
    104. 	  HAL_GPIO_TogglePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin);
    105. 	  HAL_GPIO_TogglePin(LED4_GPIO_Port,LED4_Pin);
    106. 	  HAL_GPIO_TogglePin(LED5_GPIO_Port,LED5_Pin);
    107. 	  HAL_GPIO_TogglePin(LED6_GPIO_Port,LED6_Pin);
    108. 	  HAL_GPIO_TogglePin(LED7_GPIO_Port,LED7_Pin);
    109. 	  HAL_Delay(1000); */
    110.  
    111. 	  /* 8个灯同时亮灭 */
    112. 	  /* HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    113. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    114. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    115. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    116. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED4_GPIO_Port,LED4_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    117. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED5_GPIO_Port,LED5_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    118. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED6_GPIO_Port,LED6_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    119. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED7_GPIO_Port,LED7_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    120. 	  HAL_Delay(500);
    121. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPI0_Port,LED0_Pin,GPIO_PIN_SET);
    122. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_SET);
    123. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_SET);
    124. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin,GPIO_PIN_SET);
    125. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED4_GPI0_Port,LED4_Pin,GPIO_PIN_SET);
    126. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED5_GPIO_Port,LED5_Pin,GPIO_PIN_SET);
    127. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED6_GPI0_Port,LED6_Pin,GPIO_PIN_SET);
    128. 	  HAL_GPIO_WritePin(LED7_GPI0_Port,LED7_Pin,GPIO_PIN_SET);
    129. 	  HAL_Delay(500); */
    130.  
    131. 	  /* 8个灯依次亮灭 */
    132. 	  /* uint8_t led_num = 0x01;
    133. 	  for(uint8_t i=0;i<8;i++)
    134. 	  {
    135. 		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,led_num,GPIO_PIN_RESET);
    136. 		  HAL_Delay(500);	//延时500ms
    137. 		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,led_num,GPIO_PIN_SET);
    138. 		  HAL_Delay(500);	//延时500ms
    139. 		  led_num <<= 1;		//通过移位，改变led_num的值
    140. 	  } */
    141.  
    142. 	  /* 循环左移，当第8个灯时，反方向右移，以类类推 */
    143. 	  /* uint8_t led_num = 0x01;
    144. 	  uint8_t led_num_reverse = 0x80;
    145. 	  for(uint8_t i=0;i < 8;i++)
    146. 	  {
    147. 		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,led_num,GPIO_PIN_RESET);
    148. 		  HAL_Delay(500);
    149. 		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,led_num,GPIO_PIN_SET);
    150. 		  HAL_Delay(500);
    151. 		  led_num <<= 1;
    152. 	  }
    153. 	  for(uint8_t i=0;i < 8;i++)
    154. 	  {
    155. 		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,led_num_reverse,GPIO_PIN_RESET);
    156. 		  HAL_Delay(500);
    157. 		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,led_num_reverse,GPIO_PIN_SET);
    158. 		  HAL_Delay(500);
    159. 		  led_num_reverse >>= 1;
    160. 	  }	*/
    161.  
    162. 	  /* 8个LED依次点亮再依次熄灭 */
    163. 	  uint8_t led_num = 0x01;
    164. 	  for(uint8_t i=0;i < 8;i++)
    165. 	  {
    166. 		  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,led_num);
    167. 		  led_num <<= 1;
    168. 		  HAL_Delay(500);
    169. 	  }
    170.  
    171.   }
    172.   /* USER CODE END 3 */
    173. }
    174.  
    175. /**
    176.   * @brief System Clock Configuration
    177.   * @retval None
    178.   */
    179. void SystemClock_Config(void)
    180. {
    181.   RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
    182.   RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
    183.  
    184.   /** Configure the main internal regulator output voltage
    185.   */
    186.   HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1_BOOST);
    187.  
    188.   /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
    189.   * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
    190.   */
    191.   RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
    192.   RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
    193.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
    194.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
    195.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = RCC_PLLM_DIV6;
    196.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 85;
    197.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
    198.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2;
    199.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2;
    200.   if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
    201.   {
    202.     Error_Handler();
    203.   }
    204.  
    205.   /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
    206.   */
    207.   RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
    208.                               |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
    209.   RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
    210.   RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
    211.   RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
    212.   RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
    213.  
    214.   if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_4) != HAL_OK)
    215.   {
    216.     Error_Handler();
    217.   }
    218. }
    219.  
    220. /**
    221.   * @brief GPIO Initialization Function
    222.   * @param None
    223.   * @retval None
    224.   */
    225. static void MX_GPIO_Init(void)
    226. {
    227.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    228. /* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_1 */
    229. /* USER CODE END MX_GPIO_Init_1 */
    230.  
    231.   /* GPIO Ports Clock Enable */
    232.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
    233.   __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    234.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    235.  
    236.   /*Configure GPIO pin Output Level */
    237.   HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED0_Pin|LED1_Pin|LED2_Pin|LED3_Pin
    238.                           |LED4_Pin|LED5_Pin|LED6_Pin|LED7_Pin, GPIO_PIN_SET);
    239.  
    240.   /*Configure GPIO pins : LED0_Pin LED1_Pin LED2_Pin LED4_Pin
    241.                            LED5_Pin LED6_Pin LED7_Pin */
    242.   GPIO_InitStruct.Pin = LED0_Pin|LED1_Pin|LED2_Pin|LED4_Pin
    243.                           |LED5_Pin|LED6_Pin|LED7_Pin;
    244.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    245.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    246.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    247.   HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
    248.  
    249.   /*Configure GPIO pin : LED3_Pin */
    250.   GPIO_InitStruct.Pin = LED3_Pin;
    251.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    252.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    253.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    254.   HAL_GPIO_Init(LED3_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
    255.  
    256. /* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_2 */
    257. /* USER CODE END MX_GPIO_Init_2 */
    258. }
    259.  
    260. /* USER CODE BEGIN 4 */
    261.  
    262. /* USER CODE END 4 */
    263.  
    264. /**
    265.   * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
    266.   * @retval None
    267.   */
    268. void Error_Handler(void)
    269. {
    270.   /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
    271.   /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
    272.   __disable_irq();
    273.   while (1)
    274.   {
    275.   }
    276.   /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
    277. }
    278.  
    279. #ifdef  USE_FULL_ASSERT
    280. /**
    281.   * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
    282.   *         where the assert_param error has occurred.
    283.   * @param  file: pointer to the source file name
    284.   * @param  line: assert_param error line source number
    285.   * @retval None
    286.   */
    287. void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
    288. {
    289.   /* USER CODE BEGIN 6 */
    290.   /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
    291.      ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
    292.   /* USER CODE END 6 */
    293. }
    294. #endif /* USE_FULL_ASSERT */

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/wenchm/article/details/139288934