這次是針對NUCLEO_L552ZE_Q開發板的第三次評測貼，上次的帖子介紹了如何在Windows平臺上搭建開發環境，既然環境已經準備好了，接下來我們就要開始動手寫程序測試了（寫程序是不會寫的，這輩子都不會寫程序的，因為有STM32CubeMX），是的，STM32CubeMX把基本的程序框架都寫好了，對于基本的測試，只需敲幾行字母就行了，真是懶人的必備，哈哈哈。

廢話不多說，相信許多玩過單片機的朋友都知道，拿到一款單片機，寫程序的第一步無非就是GPIO口的輸出輸入功能，輸出功能就是點亮一盞LED，輸入功能就是按鍵掃描，那接下來我們就遵守這一不成文的規定，先從GPIO口的輸出輸入功能入手。

評測內容

1、新建MDK-ARM工程，使用STM32CubeMX新建一個工程；

2、GPIO口電平輸出功能，控制NUCLEO_L552ZE_Q開發板上的紅色LED燈閃爍；

3、GPIO口電平輸入功能，使用NUCLEO_L552ZE_Q開發板上的USER BUTTON按鍵控制紅色LED燈閃爍的頻率大小。

新建MDK-ARM工程

在開始之前，我們還需要了解一些如何使用STM32CubeMX新建一個工程的知識。

01 新建目錄

在電腦的磁盤上新建一個文件夾，這個文件夾并不是工程目錄，至于工程目錄是哪個，稍后會說。注意，文件件的名稱，上級名稱，上上級名稱等，就是整個路徑，一定不能含有中文！半個中文都不能有！不信你可以試試。為了演示，我就隨便建個名為“Demo”的文件夾，如下圖。

02 新建STM32CubeMX工程

1、打開STM32CubeMX，鼠標左鍵單擊“New Project”中的“ACCESS TO MCU SELECTOR”，

2、在彈出的“New Project from a MCU/MPU”窗口中的左側的搜索框中輸入你需要的單片機型號，我這里輸入“STM32L552ZE”，

3、然后在左下角的“MCUs/MPUs List”中選擇所需要的單片機型號，我這里選擇STM32L552ZET6Q，雙擊單片機型號，

4、彈出窗口問你是否使用TrustZone，我選擇No，然后就創建了一個STM32CubeMX工程。

03 配置STM32CubeMX工程

1、設置工程屬性，點擊STM32CubeMX工程窗口上方的“Project Manager”選項，在最左邊選項切換到“Project”，

2、在“Project Location”中選擇在第一步的時候創建的文件夾，

3、在“Project Name”中填入工程名（不能是中文），填入的工程名就是這個工程的根目錄，路徑如藍色框所示，

4、在“Toolchain / IDE”中選擇“MDK-ARM”，其他保持默認即可，具體如下圖所示，

5、最左邊選項切換到“Code Generator”，在右邊的“STM32Cube MCU packages an embedded software packs”中有三個選項，意思分別為拷貝全部的庫文件到工程目錄中、僅拷貝需要的庫文件到工程目錄中、僅在工程文件中引用需要的庫文件（庫文件放在STM32CubeMX的安裝目錄中），我選擇第二項，

6、設置時鐘屬性，點擊STM32CubeMX工程窗口上方的“Project Manager”選項，在“HCLK(MHz)”中輸入需要的時鐘頻率，按回車鍵，在彈出的提示中選擇Ok便可，我輸入STM32L552ZET6Q的最大時鐘頻率：110MHz，其他的保持默認：內部高速時鐘16MHz和內部低速時鐘32KHz，

7、配置點亮LED燈的GPIO，NUCLEO_L552ZE_Q開發板上共有三盞LED燈，分別為紅綠藍三色，根據原理圖提供的信息，紅綠藍三盞等分別接在了單片機的PA9、PC7和PB7引腳，我選擇了最經典的紅色LED，在“Pinout & Configuration”中使用鼠標左鍵點擊單片機模型上的PA9引腳（右側從上往下數第8個引腳），在小窗口中選擇“GPIO_Output”，至此，STM32CubeMX工程就配置好了。

04 保存STM32CubeMX工程

點擊上方菜單中的“File”，選擇“Save Project”即可。

05 生成MDK-ARM工程

鼠標左鍵單擊右上方的“GENERATE CODE”，軟件便可根據之前的配置自動生成一個代碼工程，如果在第一步中創建的目錄中有中文，在這一部生成代碼工程的時候就會出現錯誤提示，導致工程創建失敗，因此需要特別注意。

GPIO口電平輸出功能：點亮一盞LED燈 01 了解一下工程的目錄結構

irvers：存放STM32的固件庫以及ARM公司提供的CMSIS庫，通常情況下不需要修改里面的文件內容；

inc：存放用戶編寫的.h文件，文件內容可修改；

MDK-ARM：存放MDK的工程文件，以及STM32的啟動文件，文件內容通常情況下不需要修改；

src：存放用戶編寫的.c文件，文件內容可修改。

02

D在MDK-ARM文件夾內，雙擊打開.uvprojx后綴的工程文件，不需要改動，直接鏈接一遍，看是否有問題，結果0錯誤、0警告。

03

打開main.c文件，找到主函數main()，在主函數的while循環內添加如下代碼，意思為每隔500ms對PA9引腳進行電平取反操作，讓紅色LED燈閃爍。

04 配置目標屬性

1、電機窗口上方的魔術棒，彈出配置窗口；

2、切換到“Debug”選項；

3、選擇調試器，我使用ST-Link Debugger；

4、電機左側的“Settings”

5、在彈出的窗口中切換到“Flash Download”選項，勾選“Reset and Run”，使得將程序燒錄到單片機后就會自動復位并運行程序。

6、點擊“確定”、“OK”確認修改后，再次編譯鏈接工程，0錯誤0警告。

05 燒錄程序

1、使用一根Micro USB數據線鏈接電腦與開發板上的ST-Link USB-A口，如果還沒安裝驅動，可查看我上一期的帖子，末尾有附件，如果開發板上的LD4亮紅色，LD6亮綠色，說明連接正常。

2、電機MDK軟件左上角的下載按鈕，開始將程序下載到單片機上運行。

3、觀察運行情況，紅色LED燈開始閃爍，說明GPIO口能夠正常輸出高低電平。

GPIO口電平輸入功能：按鍵掃描 01 重新生成MDK-ARM工程

將MDK-ARM工程關閉，根據原理圖知道開發板上的USER按鍵連接在單片機的PC13引腳，回到STM32CubeMX工程，在“Pinout & Configuration”中使用鼠標左鍵點擊單片機模型上的PC13引腳（芯片模型的左側從上往下數第7個引腳），在小窗口中選擇“GPIO_Input”，保存STM32CubeMX工程并且點擊“GENERATE CODE”重新生成代碼。

02 實現按鍵掃描代碼

1、打開MDK-ARM工程，在main.c源文件的主函數實現代碼的開頭添加如下代碼，聲明兩個局部變量。

2、在主函數的while循環內添加如下代碼，實現按鍵掃描和LED閃爍功能。

3、修改完之后，編譯鏈接一遍代碼，將代碼燒錄到開發板上，用手按開發板左下方的USER按鍵，觀察紅色LED的閃爍頻率變化情況，實際情況如下：

仿位帶操作：實現與51單片機一樣的IO口操作方法

使用過正點原子Cortex_M3或者Cortex_M4系列單片機開發板的朋友都應該接觸過位帶操作功能，在Cortex_M3權威指南（中文）中的第5.5節有如下介紹

在CM3中，有兩個區中實現了位帶。其中一個是SRAM區的最低1MB范圍，第二個則是片內外設區的最低1MB范圍。這兩個位帶中的地址除了可以像普通的RAM一樣使用外，它們還都有自己的“位帶別名區”，位帶別名區把每個比特膨脹成一個32位的字。當你通過位帶別名區訪問這些字時，就可以達到訪問原始比特的目的。

文中所述的位帶區與位帶別名區有如下對應關系

STM32單片機的GPIO口地址就在片內外設區的最低1MB范圍內，意思就是能夠通過位帶別名區中的每一個地址，操作到對應的片內外設區的外設寄存器中的一個bit，往位帶別名區中的地址寫1，則對應的片內外設區的外設寄存器中的相應位就會置1，讀取位帶別名區中的地址的值，就會返回對應的片內外設區的外設寄存器中的相應位的值，GPIO口的每一個Pin的電平就是由ODR寄存器中的每一個位來控制，以及通過IDR寄存器中的一個位來獲取一個Pin的電平。但是，我查找過Cortex_M33的手冊，并沒有發現這個位帶別名區，也就是Cortex_M33沒有位帶操作功能，但我可以通過自定義一個位域結構體來實現類似的操作，實現代碼如下：

typedef struct

{

uint16_t OD0 : 1;

uint16_t OD1 : 1;

uint16_t OD2 : 1;

uint16_t OD3 : 1;

uint16_t OD4 : 1;

uint16_t OD5 : 1;

uint16_t OD6 : 1;

uint16_t OD7 : 1;

uint16_t OD8 : 1;

uint16_t OD9 : 1;

uint16_t OD10 : 1;

uint16_t OD11 : 1;

uint16_t OD12 : 1;

uint16_t OD13 : 1;

uint16_t OD14 : 1;

uint16_t OD15 : 1;

} ODR_TypeDef;

#define PAin(n) ( ( GPIOA->IDR&(1 << (n)) )>>n )

#define PBin(n) ( ( GPIOB->IDR&(1 << (n)) )>>n )

#define PCin(n) ( ( GPIOC->IDR&(1 << (n)) )>>n )

#define PDin(n) ( ( GPIOD->IDR&(1 << (n)) )>>n )

#define PEin(n) ( ( GPIOE->IDR&(1 << (n)) )>>n )

#define PFin(n) ( ( GPIOF->IDR&(1 << (n)) )>>n )

#define PGin(n) ( ( GPIOG->IDR&(1 << (n)) )>>n )

#define PAout(n) ( ((ODR_TypeDef *)(&(GPIOA->ODR)))->OD##n )

#define PBout(n) ( ((ODR_TypeDef *)(&(GPIOB->ODR)))->OD##n )

#define PCout(n) ( ((ODR_TypeDef *)(&(GPIOC->ODR)))->OD##n )

#define PDout(n) ( ((ODR_TypeDef *)(&(GPIOD->ODR)))->OD##n )

#define PEout(n) ( ((ODR_TypeDef *)(&(GPIOE->ODR)))->OD##n )

#define PFout(n) ( ((ODR_TypeDef *)(&(GPIOF->ODR)))->OD##n )

#define PGout(n) ( ((ODR_TypeDef *)(&(GPIOG->ODR)))->OD##n )

可將此代碼封裝到一個頭文件內供調用，使用方法同正點原子的源碼一樣。

總結

可見，在STM32CubeMX的幫助下，實現一些基礎的功能代碼還是比較方便的，加之有HAL固件庫的支持，無論單片機的底層寄存器如何變化，HAL固件庫都已經統一封裝成一致的函數名，使用起來也非常方便。本次測試的GPIO口操作，主要使用到了兩個函數：HAL_GPIO_TogglePin和HAL_GPIO_ReadPin，兩個函數的實現也比較簡單，都是直接操作寄存器：

本次我們介紹了GPIO口的使用，由于篇幅已經太多了，花了一天時間才寫完，等下次有空再介紹其他一些基本的功能。