大家好，我是良許。

隨著疫情的平穩，最近全國各地都陸續放開了。但很不幸，我的幾個號主朋友不小心中招了，成了「陽過」。

良許在此提醒各位朋友，放開不等于躺平，該做的防護一個都不能少。雖然現在病毒沒有剛爆發時的可怕，但也絕不是大號的感冒。根據身邊的陽大俠反饋，一旦中招那是相當不舒服的，千萬不要以身試毒。

好了，回歸正題。最近在錄制一套 STM32 的課程，導致公眾號的原創變少了，跟各位朋友說聲抱歉哈。從現在開始，我也在公眾號連更一些 STM32 相關的內容，畢竟俺是嵌入式開發工程師哦（不是你們以為的運維哈）~

學習嵌入式，最經典的第一個實驗就是點亮一顆 LED 燈。別小看這個實驗，從我輔導的學員來看，不少初學者連這么簡單的案例都做不出來。

想要成這一名優秀的點燈大師，第一步就是要學會 STM32 最基礎的外設——GPIO。

1. 什么是GPIO？

1.1 定義

GPIO是通用輸入輸出（general-purpose input/output）端口的簡稱，簡單來說就是STM32可控制的引腳STM32芯片的GPIO引腳與外部設備連接起來，從而實現與外部通訊、控制以及數據采集的功能。

這是比較正式的說法，是不是聽得一愣一愣的？

再簡單一點，就是芯片里拉出一堆引腳，這些引腳在我們的控制下可以輸出高電平/低電平，或者可以通過這些引腳向芯片輸入一些信號，從而實現你們的一些目的。

1.2 命名規則

以 STM32F103C8T6 這顆芯片為例，它的 GPIO 口一共有 37 個，如何對它們進行命名呢？總不能叫翠花、二蛋、狗剩吧？

咱有正規的命名規則，那就是組編號+引腳編號。

什么是組編號？那就是 GPIOA, GPIOB, GPIOC, GPIOD .. GPIOG，一般最多到 GPIOG 。

什么是引引腳編號？那就是 0，1，2，3 ... 15。

所以組合起來，就是：

PA0, PA1, PA2 .. PA15

PB0, PB1, PB2 .. PB15

PC0, PC1, PC2 .. PC15

...

但并不是所有的芯片都有 A 到 G 個組，就比如咱這顆芯片就只有 A~D 四組。而且也不是每組都有 15 個引腳，就比如 D 組就只有 0 和 1 兩個引腳。

1.3 內部框架

上面這張圖來自于官方手冊，看起來是不是有點嚇人？

嚇到你就對了，第一次看到的時候我也嚇哭了。但是，作為初學者，可以先不用研究太底層的內容，咱先把燈點起來再說，否則你學會了一堆理論知識，結果到頭來連顆燈都點不起來，豈不是本末倒置了？

1.4 推挽輸出與開漏輸出

咱先看下這兩種輸出的電路圖。

從電路圖可以看出，這兩種輸出有著本質的區別：

推挽輸出： 可以真正的輸出高電平和低電平

開漏輸出： 開漏輸出無法真正輸出高電平，即高電平時沒有驅動能力，需要借助外部上拉電阻完成對外驅動。

2. 如何點亮一顆 LED 燈？

我們先看下 LED 燈的接線。

可以看到，LED 燈都是一側通過電阻拉高，另一側接到 GPIO 腳。所以，GPIO腳必須拉低，這樣才會產生電壓，對應的 LED 燈才會亮起來。

以 LED1 為例，它又接到了哪個引腳上呢？咱看原理圖，一定要遵循一個原則：標號一樣的導線在物理上是連接在一起的。

很明顯，LED1 引腳是連接在 PB8 這個 GPIO 口的。所以，我們只要編程將 PB8 拉低，就可以實現將 LED1 燈點亮。

3. 編程實現點燈

3.1 常用 GPIO HAL 庫函數

對于單片機編程，一般有三種方式：寄存器編程、標準庫編程、HAL 庫編程。目前，HAL 庫編程方式是 ST 公司主推的編程方式，這也是時代的潮流，所以我們主要介紹的還是 HAL 庫編程。

GPIO 常用 HAL 庫函數有以下這幾個：

voidHAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef*GPIOx,GPIO_InitTypeDef*GPIO_Init);
voidHAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin,GPIO_PinStatePinState);
GPIO_PinStateHAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin)
voidHAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);

HAL_GPIO_Init 這個函數是初使化一個 GPIO 引腳的，如果你使用 CubeMX 的話，那么初始化的代碼將自動生成，你甚至都不需要自己動手寫。

HAL_GPIO_WritePin 就是可以將對應的引腳拉高或拉低，我們點燈的時候用的就是這個函數。而它的兄弟 HAL_GPIO_ReadPin 就是獲取某個引腳的狀態（拉高 or 拉低）。

最后的 HAL_GPIO_TogglePin 可以實現引腳電平的翻轉，比如原來是高電平，則會被翻轉為低電平；原來是低電平，則會被翻轉為高電平。

3.2 CubeMX 配置

配置debug模式

配置 PB8 引腳

右側選中 PB8 引腳，然后選擇 GPIO_Output 模式。

在中間欄里，點擊對應的 GPIO 管腳，然后屬性按圖中所示設置。特別要注意，咱剛開始要將 PB8 拉高，否則一上電 LED1 就亮了。我們要在代碼中將它點亮。

配置工程

注意哈，一定不要將工程放在有中文路徑的地方，否則將出現異常情況！

都配置完成之后，就可以點擊右上角的 GENERATE CODE 來生成工程了。

3.3 編寫代碼

到這邊，我們的工作已經完成大半了。CubeMX 的強大之處，就是它可以通過簡單的幾次點擊，就可以自動生成初始化代碼。

比如下面的這段 GPIO 口初始化代碼，如果自己寫的話，至少需要幾分鐘時間，但它都已經自動幫你寫好了，非常方便！

voidMX_GPIO_Init(void)
{

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct={0};

/*GPIOPortsClockEnable*/
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

/*ConfigureGPIOpinOutputLevel*/
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);

/*ConfigureGPIOpin:PB8*/
GPIO_InitStruct.Pin=GPIO_PIN_8;
GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);

}

接下來，我們就可以在 main 函數的 while 循環里寫自己的這么一段代碼，就可以實現 LED1 隔 1 秒點亮 1 秒的效果了。

一定要注意哈，要把代碼放在 USER CODE BEGIN 和 USER CODE END 里，否則你修改了 cubemx 的配置，自動生成的代碼會將你寫好的代碼覆蓋掉，那你的代碼就白寫了！

HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(1000);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(1000);

點燈操作就到此結束了，后面我還會繼續更新 STM32 的其它干貨內容，敬請期待哦~

我也建了個嵌入式交流群，專門進行技術交流，而且也會發一發小福利，到時候也會將源碼放在群里，想要進群的小伙伴可以掃描下面二維碼進群哈：

4. 小結

千里之行，始于足下。點亮 LED 燈不難，但這是你學習 STM32 的第一步。千萬不要過于自大，覺得這個太簡單，然后就不自己動手操作。

很多小伙伴學習編程，都是覺得這個簡單，然后不自己動手，結果學了一段時間后，突然發現，貌似自己啥也沒學會~

所以，動手才是硬道理，千萬不要自大，盲目自信！！

審核編輯：湯梓紅