關于STM32F103系列芯片的地址映射和暫存器映射原理，GPIO埠的初始化設定步驟，請參考我的前一篇博客，
【嵌入式07】暫存器映射原理詳解，GPIO埠的初始化設定步驟

一、題目簡述

以 STM32最小系統核心板STM32F103C8T6+面板板+3只紅綠藍LED 搭建電路，使用GPIOB、GPIOC、GPIOD這3個埠控制LED燈，輪流閃爍，間隔時長1秒，
1）寫出程式設計思路，包括GPIOx埠的各暫存器地址和詳細引數；
2）分別用匯編語言，C語言編程實作，

二、簡述：初始化GPIO，點亮LED燈

外設的功能都是完全不同的，但初始化都是大同小異的，
點燈是所有學單片機的人都應該學會的第一項技能，這樣子才算入門，

51單片機的點燈是，通過控制暫存器將片外引腳（我們稱之為IO口）拉低拉高，輸出高低電平，以控制LED亮滅，
其程序：單片機給指令->控制暫存器->給IO口電平->控制LED亮滅

stm32的點燈則是，通過使能外設GPIO時鐘，發出指令給外設GPIO，外設GPIO收到指令后，著手配置自己的暫存器，然后給IO口模式，讓其實作各種功能，
其程序：CPU給指令->GPIO收到指令->配置內部暫存器->配置IO口模式（注意是模式）->控制LED亮滅

三、工程檔案模板的建立

建立模板要用到的SYSTEM檔案及啟動檔案，包括點燈時需要的C8T6資料手冊，以及燒錄用到的FlyMcu，網盤自取，
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1jxbVCa_filfR9ZRlmP6SMw
提取碼：k4lv

新建工程Light2檔案，工程名為light，因為之后實驗采用C8T6板，因此這里選擇STM32F103C8
之后彈出的添加庫檔案視窗Manage Run-Time Environment，在這個界面，我們可以添加自己需要的組件，從而方便構建開發環境，不過這里我們不做介紹，選擇Cancel即可，
到這里，我們還只是建了一個框架，還需要添加啟動代碼，以及.c 檔案等，

先介紹一下啟動代碼：啟動代碼是一段和硬體相關的匯編代碼，
主要作用如下：
1、堆疊（SP）的初始化；
2、初始化程式計數器（PC）；
3、設定向量表例外事件的入口地址；
4、呼叫 main 函式，

ST 公司提供了 3 個啟動檔案給我們，分別用于不同容量的 STM32 芯片，這三個檔案是：
startup_stm32f10x_ld.s,startup_stm32f10x_md.s,startup_stm32f10x_hd.s
其中，ld.s 適用于小容量 產品；md.s 適用于中等容量產品；hd 適用于大容量產品；
這里的容量是指 FLASH 的大小.判斷方法如下：

小容量：FLASH≤32K
中容量：64K≤FLASH≤128K
大容量：256K≤FLASH

這里，我查看了一下C8T6的資料手冊，
其Flash容量為128K，屬于中容量，因此我在這里采用startup_stm32f10x_md.s作為啟動檔案，
啟動檔案借用了正點原子版本，上面網盤鏈接可下載，
或者可以到這個網址去下載：http://www.openedv.com/posts/list/313.htm，
將啟動檔案拷貝到Light2工程檔案夾下，

我們找到 Target1→Source Group1→雙擊→設定打開檔案型別為 Asm Source file→選擇 startup_stm32f10x_hd.s→點擊 Add，如下圖所示

這里看到的 2 個檔案夾：Listings 和 Objects，是 KEIL 自行創建的，用于保存編譯程序中生成的一些檔案，
添加完之后，得到如下界面

先關閉 KEIL 軟體

為了不讓之后生成的檔案顯得混亂，在Light2檔案夾下新建一個OBJ檔案，用于存放生成的中間檔案，

USER 檔案夾專門用來存放啟動檔案（startup_stm32f10x_md.s）、工程檔案（test.uvprojx）等不可缺少的檔案，而 OBJ 則用來存放這些編譯程序中產生的中間檔案(包括.hex 檔案也將存放在這個檔案夾里面)，然后把 Listings 和Objects 檔案夾里面的東西全部移到 OBJ 檔案夾下，

這一步我自己做的有點凌亂，最后的檔案夾結果如圖所示，檔案夾跟下面差不多一般就沒有問題，



由于上面我們還沒有任何代碼在工程里面，這里我們把系統代碼 copy 過來（即 SYSTEM檔案夾，該檔案夾由 ALIENTEK 提供，這些代碼在任何 STM32F10x 的芯片上都是通用的，可以用于快速構建自己的工程，

同樣在本節開頭網盤鏈接內，
注意一定要拷貝暫存器版本

在 USER 檔案夾下面找到 test.uvprojx，打開它，然后在 Target 目錄樹上點擊右鍵→Manage Project Items，彈出對話框，

在上面對話框的中間欄，點新建（用紅圈標出）按鈕（也可以通過雙擊下面的空白處實作），新建 USER 和 SYSTEM 兩個組，然后點擊 Add Files 按鈕，把 SYSTEM 檔案夾三個子檔案夾里面的：sys.c、usart.c、delay.c 加入到 SYSTEM 組中，注意：此時 USER 組下還是沒有任何檔案，我們只添加SYSTEM的三個，

點擊 OK，退出該界面回傳 IDE，
此時界面如圖所示

接著，我們新建一個 test.c 檔案，并保存在 USER 檔案夾下，然后雙擊 USER 組，會彈出加載檔案的對話框，此時我們在 USER 目錄下選擇 test.c 檔案，加入到 USER 組下，

如果我們此時編譯的話，生成的中間檔案，還是會存放在 Listings 和 Objects 檔案夾下，所以，我們先設定輸出路徑，再編譯，

點擊魔法棒，彈出 Options for Target’Target 1’對話框，選擇 Output 選項卡→選中 Create Hex File（用于生成 Hex 檔案，后面會用到）→點擊 Select Folder for Objects→找到 OBJ 檔案夾→點擊 OK

接著，再設定 Listings 檔案路徑，在圖 3.2.16 的基礎上，打開 Listing 選項卡→點擊 Select
Folder for Listings→找到 OBJ 檔案夾→點擊 OK

加入sys、delay、usart的include路徑：

注意！我們必須根據所用 STM32F1 型號的容量，來輸入相關宏定義，對于STM32F103 系列芯片，設定原則如下：

16KB≤FLASH≤32KB 選擇：STM32F10X_LD 64KB≤FLASH≤128KB 選擇：STM32F10X_MD
256KB≤FLASH≤512KB 選擇：STM32F10X_HD

我們要將三個路徑都加入

至此，一個完整的 STM32F1 開發工程模板下建立好了，接下來我們就可以進行代碼下載和仿真除錯了，

四、使用暫存器點亮LED燈——代碼部分

1、硬體連接設計

根據題目要求，使用GPIOB,GPIOC,GPIOD埠來控制LED燈，在查詢C8T6資料手冊后，我選用了PB5,PC4,PD8管腳分別連接紅綠藍三種顏色的燈（由于我只有紅綠黃三個小燈，在之后實際硬體中，會用黃燈代替藍燈）

圖中從 3 個 LED 燈的陽極各經過 1 個限流電阻連接到 3.3V 電源，陰極連接STM32 的 3 個 GPIO 引腳中，所以我們只要控制這三個引腳輸出高低電平，即可控制其所連接 LED 燈的亮滅，

目標是把 GPIO 的引腳設定成推挽輸出模式并且默認下拉，輸出低電平，這樣就能讓 LED 燈亮起來了，

但是之后連電路的時候發現并沒有PD管腳，于是自己改成了PA1，PB0，PB5，只是在推挽輸出、以及宣告時代碼有所不同，其他變化不大，

2、打開之前建立的工程模板

具體步驟請往上翻

3、代碼撰寫

在Light2檔案夾下新建一個HARDWARE檔案夾，用來存盤以后與硬體相關的代碼，

然后我們打開 USER 檔案夾下的 test.uvprojx 工程，新建兩個檔案，然后保存在HARDWARE→LED 檔案夾下面，保存為 led.c，led.h
我們將檔案添加到工程中，步驟如下圖

在魔法棒這里將HARDWARE路徑加進去，否則之后會報錯，

下面來撰寫led.c檔案，要用到GPIOB、GPIOC、GPIOD則，對應時鐘設定：

在設定完時鐘之后就是配置完時鐘之后，LED_Init 配置了 PB5 PC4 PD8 的模式為推挽輸出，
并且默認輸出 1，這樣就完成了對這三個 IO 口的初始化，
代碼如下：
led.c

#include "led.h"
//初始化 PB1 PC4 PD8為輸出口.并使能這三個口的時鐘 
//LED IO 初始化
void LED_Init(void)
{
	RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能 PORTA 時鐘 
	RCC->APB2ENR|=1<<3; //使能 PORTB 時鐘 
//	RCC->APB2ENR|=1<<4; //使能 PORTC 時鐘
//	RCC->APB2ENR|=1<<5; //使能 PORTD 時鐘	
	GPIOB->CRL&=0XFF0FFFFF; 
	GPIOB->CRL|=0X00300000;//PB.5 推挽輸出 
	GPIOB->ODR|=1<<5; //PB.5 輸出高 
	
	GPIOB->CRL&=0XFFFFFFF0; 
	GPIOB->CRL|=0X00000003;//PB.0 推挽輸出 
	GPIOB->ODR|=1<<0; //PB.0 輸出高
	
	GPIOA->CRL&=0XFFFFFF0F; 
	GPIOA->CRL|=0X00000030;//PA.1 推挽輸出 
	GPIOA->ODR|=1<<1; //PA.1 輸出高
}

這段代碼里面最關鍵就是 3 個推挽輸出代碼的撰寫

led.h

#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#include "sys.h"
//LED 埠定義
#define LED0 PBout(5) // DS0
#define LED1 PBout(0) // DS1
#define LED2 PAout(1) // DS2
void LED_Init(void); //初始化 
#endif

這段代碼里面最關鍵就是 3 個宏定義：

#define LED0 PBout(5) // DS0
#define LED1 PBout(0) // DS1
#define LED2 PAout(1) // DS2

在USER檔案夾的test.c中撰寫main函式
test.c

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
int main(void)
{ 
	Stm32_Clock_Init(9); //系統時鐘設定
	delay_init(72); //延時初始化
	LED_Init(); //初始化與 LED 連接的硬體介面
	while(1)
	{
		LED0=0;
		LED1=1;
		LED2=1;
		delay_ms(1000);
		LED0=1;
		LED1=0;
		LED2=1;
		delay_ms(1000);
		LED0=1;
		LED1=1;
		LED2=0;
		delay_ms(1000);
	} 
}

代碼包含了#include "led.h"這句，使得 LED0、LED1、LED2、LED_Init 等能在 main 函式里被呼叫，
接下來，main 函式先呼叫 Stm32_Clock_Init 函式，配置系統時鐘為 9 倍頻，也就是 8*9=72M（外部晶振是 8Mhz），然后呼叫 delay_init 函式，初始化延時函式，接著就是呼叫 LED_Init 來初始化 三個管腳 為輸出，最后在死回圈里面實作 LED0 LED1 LED2 交替閃爍，間隔為 1s，

我們編譯看看是否報錯，

沒有報錯！
那么就可以進行下載了，

4、硬體連接

燒錄：STM32F103C8T6與PC端連接

打開C8T6資料手冊，查找TXD和RXD管腳位置
PA9——TX
PA10——RX

務必將boot0設為1，boot1設為0，利用跳線帽實作

借助FLYMCU下載軟體，即可將light.hex載入，軟體資料同樣可在網盤下載，
這里我利用FlyMcu進行，

五、使用暫存器點亮LED燈——電路部分

1、面包板介紹

面包板是由于板子上有很多小插孔，專為電子電路的無焊接實驗設計制造的，由于各種電子元器件可根據需要隨意插入或拔出，免去了焊接，節省了電路的組裝時間，而且元件可以重復使用，所以非常適合電子電路的組裝、除錯和訓練，

常見的最小單元面包板分上、中、下三部分， 上面和下面部分一般是由一行或兩行的插孔構成的窄條，中間部分是由中間一條隔離凹 槽和上下各 5 行的插孔構成的寬條，

窄條上下兩行之間電氣不連通，

面包板背面示意圖，看到背面示意圖的情況，應當就很容易理解面包板之后應當如何接線了，

每 5 個插孔為一組，通常的面包板上有 10 組或 11 組，
對于 10 組的結構，左邊 5 組內部電氣連通，右邊 5 組內部電氣連通，但左右兩邊之間不連通，這種結構通常稱為 5-5 結構，
還有一種 3-4-3 結構即左邊 3 組內部電氣連通，中間 4 組內部電氣連通，右邊 3 組內部電氣連通，但左邊 3 組、中間 4 組以及右邊 3 組之間是不連通的，
對于 11 組的結構，左邊 4 組內部電氣連通，中間 3 組內部電氣連通，右邊 4 組內部電氣連通，但左邊 4 組、中間 3 組以及右邊 4 組之間是不連通的，這種結構稱為 4-3-4 結構，

中間部分寬條是由中間一條隔離凹槽和上下各 5 行的插孔構成，在同一列中的 5 個 插孔是互相連通的，列和列之間以及凹槽上下部分則是不連通的，

2、電路連接

讓 STM32 一按復位鍵就開始跑代碼，則需要配置 BOOT0 為 0，BOOT1 隨便設定都可以，

在將C8T6連接到電路板之前，一定要先將BOOT0置位0，否則電路無效！！！

面包板連線，按照這個圖連接，只不過我在實際電路時手頭沒有電阻，于是就沒有連接電阻，

實際圖連接

點燈實況

成功！

六、總結

面包板是個很方便的東西，比焊接快多了，以后可以多多利用，

參考
[1] https://blog.csdn.net/asdfg1075511750/article/details/79663568
[2] https://blog.csdn.net/countofdane/article/details/82561478
[3] https://blog.csdn.net/weixin_44784157/article/details/107448624