1、 94 3.2 按键输入实验 上一节介绍了 STM32 的 IO 口输出，这一节，我们将向大家介绍如何使用 STM32 的 IO 口 作为输入用。通过本节的学习，你将了解到 STM32 的 IO 口作为输入使用的方法。本节分为如 下几个小节： 3.2.1 STM32 IO口简介 3.2.2 硬件设计 3.2.3 软件设计 3.2.4 仿真与下载 95 3.2.1 STM32 IO口简介 STM32 的 IO 口在上一节已经有了详细的介绍，这里我们不再多说。STM32 的 IO 口做输 入使用的时候，是通过读取 IDR 的内容来读取 IO 口的状态的。了解了这点，就可以开始我们 的代码编写了。
2、这一节， 我们将通过 MiniSTM32 板上载有的 3 个按钮， 来控制板上的 2 个 LED， 其中 KEY0 控制 DS0，按一次亮，再按一次，就灭。KEY1 控制 DS1，效果同 KEY0。KEY_2（KEY_UP） ， 同时控制 DS0 和 DS1，按一次，他们的状态就翻转一次。 3.2.2 硬件设计 该实验所需要的硬件电路在 MiniSTM32 开发板上都已经连接好了，不需要经过任何设置， 直接编写代码就可。 LED的连接在上一节已经介绍过了，在 MiniSTM32 开发板上的按键 KEY0 是接在 PA 1 3 上，KEY1 是接在 PA 1 5 上的，WK_UP(KEY2)接在
3、 PA 0 上。如下图所示： 图 3.2.2.1 按键与 STM32连接原理图 这里需要注意的是 KEY0 和 KEY1 是低电平有效的，而 WK_UP 是高电平有效的，而且要 确认 WK_UP按钮与 DS18B20 的连接是否已经断开， 要先断开， 否则 DS18B20 会干扰 WK_UP 按键！并且 KEY0 和 KEY1 连接在与 JTAG 相关的 IO 口上，所以在软件编写的时候要先禁用 JTAG 功能，才能把这两个 IO 口当成普通 IO 口使用。 96 3.2.3 软件设计 这里的代码设计，我们还是在之前的基础上继续编写，打开 3.1 节的 TEST 工程，然后在 HARDWARE
4、 文件夹下新建一个 KEY 文件夹，用来存放与 KEY 相关的代码。如下图所示： 图 3.2.3.1 在 HARDWARE 下新增 KEY 文件夹 然后我们打开 USER 文件夹下的 TEST.Uv2 工程，按 按钮新建一个文件，然后保存在 HARDWARE-KEY 文件夹下面，保存为 key.c。在该文件中输入如下代码： #include #include “key.h“ #include “delay.h“ /Mini STM32 开发板 /按键输入 驱动代码 /正点原子ALIENTEK /2010/5/27 /按键初始化函数 /PA0.13.15 设置成输入 void KEY_Init(
5、void) RCC-APB2ENR|=1APB2ENR|=1MAPR /清除 MAPR 的26:24 AFIO-MAPR|=0X04000000; /关闭 JTAG GPIOA-CRL/PA0 设置成输入 97GPIOA-CRL|=0X00000008; GPIOA-CRH/PA13，15 设置成输入 GPIOA-CRH|=0X80800000; GPIOA-ODR|=1ODR|=1KEY1KEY2! u8 KEY_Scan(void) static u8 key_up=1;/按键按松开标志 if(key_up/去抖动 key_up=0; if(KEY0=0)return 1; else if
6、(KEY1=0)return 2; else if(KEY2=1)return 3; else if(KEY0=1 return 0;/ 无按键按下 在段代码包含了 2 个函数，void KEY_Init(void)和 u8 KEY_Scan(void)，KEY_Init 是用来初 始化按键输入的 IO 口的。实现 PA 0、 PA 1 3、 PA 1 5 的输入设置，这里和上一节的输出配置不同， 还有一个 JTAG 的禁用设置。 JTAG 的禁用，是通过 AFIO 的 MAPR 寄存器来配置的。要对复用 IO 口配置，必须先启用 AFIO 时钟， AFIO 的时钟使能在 APB2ENR 寄存
7、器里面设置。如下句，就是使能 AFIO 的时钟： RCC-APB2ENR|=1MAPR 寄存器。该寄存器的各位描述如下： 图3.2.3.2 AFIO-MAPR 寄存器各位描述 其中 SWJ_CFG2:0（AFIO-MAPR26:24）是与 JTAG 相关的配置寄存器位，这几位的具 98 体设置以及其对应的描述如下： 图3.2.3.2 SWJ_CFG位段设置关系 在这里我们把 JTAG 和 SW 口全部禁用了，设置 AFIO-MAPR 26:24为 100，如下： AFIO-MAPR /清除 MAPR 的26:24 AFIO-MAPR|=0X04000000; /关闭 JTAG 以上在设置 MA
8、PR 的26:24位的时候， 我们先把这几位清空， 然后在置位这几个位。 这样， 才不会影响之前对 AFIO-MAPR 的设置。这一点在以后的寄存器配置的时候，大家一定要注 意，否则，可能引起之前的配置失效！ 在禁用了 JTAG 之后，我们再配置 PA 0、PA 1 3、PA 1 5 为输入，其设置与 3.1的输出配置差 不多，这里不再介绍。 KEY_Scan 函数，则是用来扫描这 3个 IO 口是否有按键按下。这个 KEY_Scan 函数，扫描 某个按键，该按键按下之后必须要松开，才能第二次触发，否则不会再响应这个按键，这样的 好处就是可以防止按一次多次触发，而坏处就是在需要长按的时候比较不
9、合适。同时还有一点 要注意的就是，该函数的按键扫描是有优先级的，最优先的是 KEY0，第二优先的是 KEY1， 最后是 KEY2。该函数有返回值，如果有按键按下，则返回非 0 值，如果没有或者按键不正确， 则返回 0。具体怎么实现请参考 KEY_Scan 的代码。 保存 key.c 代码，然后我们按同样的方法，新建一个 key.h 文件，也保存在 KEY 文件夹下 面。在 key.h中输入如下代码： #ifndef _KEY_H #define _KEY_H #include “sys.h“ /Mini STM32 开发板 /按键输入 驱动代码 /正点原子ALIENTEK /2010/5/27
10、 #define KEY0 PAin(13) /PA13 #define KEY1 PAin(15) /PA15 #define KEY2 PAin(0) /PA0 WK_UP void KEY_Init(void);/IO初始化 u8 KEY_Scan(void); /按键扫描函数 #endif 这段代码里面最关键就是 3 个宏定义: #define KEY0 PAin(13) /PA13 #define KEY1 PAin(15) /PA15 #define KEY2 PAin(0) /PA0 WK_UP 99 这里使用的是位带操作来实现读取某个 IO 口的 1 个位的。同输出一样，我们也
11、有另外一 种方法可以实现上面代码的功能，如下： #define KEY0 (1IDR Stm32_Clock_Init(9); /系统时钟设置 delay_init(72); /延时初始化 LED_Init(); /初始化与 LED连接的硬件接口 KEY_Init(); /初始化与按键连接的硬件接口 while(1) t=KEY_Scan();/得到键值 if(t) switch(t) case 1: LED0=!LED0; b r e a k ; case 2: LED1=!LED1; b r e a k ; case 3: LED0=!LED0; LED1=!LED1; b r e a k
12、 ; 注意要将 KEY 文件夹加入头文件包含路径，不能少，否则编译的时候会报错的哦，呵呵。 这段实现代码比较简单，就是实现前面简介所阐述的功能。 然后按 ，编译工程，得到结果如下图所示： 图3.2.3.4 编译结果 可以看到没有错误，也没有警告。从编译信息可以看出，我们的代码占用 FLASH 大小为： 1792 字节（1524+268） ，所用的 SRAM 大小为：520 个字节。 101 这里我们解释一下，编译结果里面的几个数据的意义： Code：表示程序所占用 FLASH 的大小（FLASH） 。 RO-data：表示程序定义的常量（FLASH） 。 RW-data：表示已初始化的全局变量
13、（SRAM） ZI-data：表示未初始化的全局变量(SRAM) 有了这个就可以知道你当前使用的 flash 和 sram 大小了，所以，一定要注意的是程序的大 小不是.hex文件的大小。 接下来， 我们还是先进行软件仿真， 验证一下是否有错误的地方， 然后才下载到 Mini STM32 看看实际运行的结果。 3.2.4 仿真与下载 我们可以先用软件仿真，看看结果对不对，根据软件仿真的结果，然后再下载到 MINI STM32 板子上面看运行是否正确。 首先， 我们进行软件仿真。 先按 开始仿真， 接着按 ， 显示逻辑分析窗口， 点击 Setup， 新建 5 个信号 PORTA.8、PORTD.
14、2、PORTA.0、PORTA.13、PORTA.15，如下图所示： 图3.2.4.1 新建仿真信号 然后再点击 Peripherals-General Purpose I/O-GPIOA，弹 出 GPIOA 的查看窗口，如下图所 示： 102图3.2.4.2 单看 GPIOA寄存器 然后在 t=KEY_Scan();这里设置一个断点， 按 直接执行到这里， 然后在 General Purpose I/O A窗口内设置 GPIOA.0 为 0， GPIOA.13 和 15 为 1，这是因为我们已经设置了这几个 IO 口的状 态就是这个样子，而 MDK不会考虑 STM32 自带的上拉和下拉，所以
15、我们得自己设置一下，来 使得其初始状态和外部硬件的状态一摸一样。如下图所示： 图 3.2.4.3 执行到断点处 接着我们执行过这句，可以看到 t 的值依旧为 0，也就是没有任何按键按下。接着我们再 103 按 ，再次执行到 t=KEY_Scan();我们此次把 Pins 的 PA 0 勾上，再次执行过这句，得到 t 的值 为 3，如下图所示： 图 3.2.4.4 按键扫描结果 然后按相似的方法，分别勾选 PA 1 3 和 PA 1 5，然后再把它们还原，可以看到逻辑分析窗口 的波形如下： 图 3.2.4.5 仿真波形 从上图可以看出，每当 PA 0 有按键按下的时候，DS0，DS1 都会翻转一
16、次电平。而 PA 1 3 有按键按下的时候 PA 8 就翻转，PA 1 5 按下的时候，PD2 就翻转。和我们之前的设计一摸一样。 104 因此，可以确定软件仿真基本没有问题了。接下来可以把代码下载到Mini STM32开发板上看 看运行结果是否正确。 下载完代码之后，如果你想用 JTAG 来调试，那就是不行的了，因为在按键初始化的时候， 我们已经禁用了 JTAG 和 SWD，这样你只能通过串口打印信息来确定程序的运行状况。在下载 完之后，我们可以按 KEY0KEY2 看 DS0 和 DS1 的变化，是否和我们仿真的结果一致。 至此， 我们的第二节学习就结束了， 这一节， 作为 STM32 的入门第二个例子， 介绍了 STM32 的 IO 作为输入的使用方法，介绍了一下 JTAG 的复用禁止，这在以后会经常用到，后续将不再 详细说明。同时巩固了前面的学习，对 MDK 的使用又更加加深了一点，希望能让大家稍有裨 益。
