簡(jiǎn)介

CH32V103系列是以青稞V3A處理器為核心的32位通用MCU，該處理器是基于RISC-V開(kāi)源指令集設(shè)計(jì)。 片上集成了時(shí)鐘安全機(jī)制、多級(jí)電源管理、通用DMA控制器。 此系列具有1路USB2.0主機(jī)/設(shè)備接口、多通道12位ADC轉(zhuǎn)換模塊、多通道TouchKey、多組定時(shí)器、多路IIC/USART/SPI接口等豐富的外設(shè)資源。

本章通過(guò)點(diǎn)亮LED作為CH32V103系列MCU應(yīng)用開(kāi)發(fā)的第一個(gè)教程，其LED燈控制使用到GPIO外設(shè)的基本輸出功能，本章將通過(guò)點(diǎn)亮LED對(duì)CH32V103的GPIO進(jìn)行基本的學(xué)習(xí)了解。

1、GPIO簡(jiǎn)介及其庫(kù)函數(shù)介紹

GPIO，全稱(chēng)為通用輸入輸出端口，其可與外部設(shè)備連接實(shí)現(xiàn)MCU與外部設(shè)備的通訊、控制、信號(hào)采集等功能。 本教程即通過(guò)CH32V103的GPIO與LED連接，實(shí)現(xiàn)MCU對(duì)LED的輸出控制。 關(guān)于CH32V103 GPIO的具體介紹，可參考CH32V103應(yīng)用手冊(cè)和數(shù)據(jù)手冊(cè)。

進(jìn)行LED點(diǎn)亮程序編寫(xiě)之前，需對(duì)GPIO固件庫(kù)進(jìn)行了解。 GPIO相關(guān)的函數(shù)和定義分布在固件庫(kù)文件ch32v10x_gpio.c和頭文件ch32v10x_gpio.h文件中，LED點(diǎn)亮程序需要調(diào)用GPIO固件庫(kù)文件中某些函數(shù)，GPIO庫(kù)函數(shù)相關(guān)函數(shù)如下：

1.1、無(wú)效GPIO_DeInit（GPIO_TypeDef* GPIOx）

功 能：將GPIOx外圍寄存器初始化為其默認(rèn)重置值。

參 數(shù)：GPIOx用來(lái)選擇GPIO外設(shè)，取值可為GPIOA-GPIOG。

1.2、無(wú)效GPIO_AFIODeInit（無(wú)效）

功 能：將復(fù)用功能（重映射，事件控制與EXTI設(shè)置）重設(shè)為默認(rèn)值。 通俗理解可認(rèn)為此函數(shù)功能為初始化所有的復(fù)用功能。

參 數(shù)：無(wú)。

1.3、無(wú)效GPIO_Init（GPIO_TypeDef* GPIOx， GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct）

功 能： GPIO初始化函數(shù)，根據(jù)GPIO_InitStructure中的指定參數(shù)初始化GPIO外設(shè)寄存器。

參 數(shù)：GPIOx用來(lái)選擇GPIO外設(shè)，取值可為GPIOA-GPIOG；GPIO_InitStructure為GPIO_InitTypedef類(lèi)型結(jié)構(gòu)體指針，指向包含GPIO外設(shè)配置信息的GPIO_InitTypedef結(jié)構(gòu)體。

1.4、void GPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)

功 能：初始化結(jié)構(gòu)體成員，即用其默認(rèn)值填充每個(gè)GPIO_StructInit成員，包括GPIO_Pin、GPIO_Speed、GPIO_Mode等。

參 數(shù)：GPIO_StructInit為指向結(jié)構(gòu)體GPIO_InitTypedef的指針，待初始化。

1.5、uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

功 能：讀取指定端口管腳的輸入（0或1）。

參 數(shù)：GPIOx用來(lái)選擇GPIO外設(shè)，取值可為GPIOA-GPIOG；GPIO_Pin用來(lái)選擇待讀取的端口位。

1.6、uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)

功 能：讀取指定的GPIO輸入數(shù)據(jù)端口。

參 數(shù)：無(wú)。

1.7、uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

功 能：讀取指定端口管腳的輸出（0或1）。

參 數(shù)：GPIOx用來(lái)選擇GPIO外設(shè)，取值可為GPIOA-GPIOG；GPIO_Pin用來(lái)選擇待讀取的端口位。

1.8、uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)

功 能：讀取指定的GPIO輸出數(shù)據(jù)端口。

參 數(shù)：無(wú)。

1.9、void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

功 能：設(shè)置指定的數(shù)據(jù)端口位，可理解為將指定的引腳設(shè)置為高電平。

參 數(shù)：GPIOx用來(lái)選擇GPIO外設(shè)，取值可為GPIOA-GPIOG；GPIO_Pin用來(lái)選擇待設(shè)置的端口位。

1.10、void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

功 能：清除指定的數(shù)據(jù)端口位，可理解為將指定的引腳設(shè)置為低電平。

參 數(shù)：GPIOx用來(lái)選擇GPIO外設(shè)，取值可為GPIOA-GPIOG；GPIO_Pin用來(lái)選擇待設(shè)置的端口位。

1.11、void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal)

功 能：設(shè)置或清除指定的數(shù)據(jù)端口位，可理解為將指定的引腳設(shè)置為高電平或低電平。

參 數(shù)：GPIOx用來(lái)選擇GPIO外設(shè)，取值可為GPIOA-GPIOG；GPIO_Pin用來(lái)選擇待設(shè)置的端口位；BitVal為指定待寫(xiě)入的值，該參數(shù)必須取枚舉BitAction的其中一個(gè)值。

1.12、void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal)

功 能：向指定的GPIO端口寫(xiě)入數(shù)據(jù)

參 數(shù)：GPIOx用來(lái)選擇GPIO外設(shè)，取值可為GPIOA-GPIOG；PortVal為待寫(xiě)入端口數(shù)據(jù)寄存器（ODR寄存器）的值。

1.13、void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

功 能：鎖定GPIO管腳配置寄存器。

參 數(shù)：GPIOx用來(lái)選擇GPIO外設(shè)，取值可為GPIOA-GPIOG；，GPIO_Pin為待鎖定的端口位。

1.14、void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource)

功 能：選擇GPIO管腳用作事件輸出

參 數(shù)：GPIO_PortSource為選擇用作事件輸出的GPIO端口；GPIO_PinSource為事件輸出的管腳。

1.15、無(wú)效GPIO_EventOutputCmd（功能狀態(tài)新?tīng)顟B(tài)）

功 能：使能或失能事件輸出

參 數(shù)：NewState為管腳重映射的新?tīng)顟B(tài)，該參數(shù)可以取ENABLE或DISABLE。

1.16、無(wú)效GPIO_PinRemapConfig（uint32_t GPIO_Remap，功能狀態(tài)新?tīng)顟B(tài)）

功 能：更改指定管腳的映射。

參 數(shù)：GPIO_Remap為選擇重映射的管腳； NewState為管腳重映射的新?tīng)顟B(tài)，該參數(shù)可以取ENABLE或DISABLE。

1.17、無(wú)效GPIO_EXTILineConfig（uint8_t GPIO_PortSource、uint8_t GPIO_PinSource）

功 能：選擇GPIO管腳用作外部中斷線(xiàn)路。

參 數(shù)：GPIO_PortSource為選擇用作外部中斷線(xiàn)源的GPIO端口; GPIO_PinSource為待設(shè)置的外部中斷線(xiàn)路。

2、硬件設(shè)計(jì)

由于本次教程為點(diǎn)亮LED，需用到LED。 開(kāi)發(fā)板上帶有兩個(gè)LED燈（LED1和LED2），用兩根杜邦線(xiàn)分別將LED1和LED2與對(duì)應(yīng)GPIO引腳連接起來(lái)，此處連接方式為：

LED1與PA0連接；

LED2與PA1連接。

3、軟件設(shè)計(jì)

LED點(diǎn)亮程序通過(guò)控制CH32V103 GPIO引腳的電平高低實(shí)現(xiàn)LED閃爍，其實(shí)現(xiàn)步驟如下：

定義一個(gè)GPIO_InitTypeDef類(lèi)型結(jié)構(gòu)體，結(jié)構(gòu)體成員包括GPIO_Pin、GPIO_Mode、GPIO_Speed；

使能GPIO時(shí)鐘，否則GPIO引腳不工作，本次實(shí)驗(yàn)使能GPIOA時(shí)鐘；

配置GPIO_InitTypeDef類(lèi)型結(jié)構(gòu)體成員參數(shù)，及配置GPIO引腳為對(duì)應(yīng)引腳、GPIO模式為推挽輸出、GPIO口輸出速度為相應(yīng)值；

調(diào)用庫(kù)函數(shù)，初始化GPIO；

調(diào)用庫(kù)函數(shù)，設(shè)置GPIO引腳輸出電平。

LED點(diǎn)亮程序如下：

完成led.c和led.h之后，對(duì)其進(jìn)行編譯保存，繼續(xù)對(duì)main函數(shù)進(jìn)行編寫(xiě)，main函數(shù)具體代碼如下：

main.c文件