[应用相关] Alientek STM32 实验2--按键输入

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 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
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

 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:31 | 显示全部楼层
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。

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。
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:31 | 显示全部楼层
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PA13上,KEY1是接在PA15上的,WK_UP(KEY2)接在PA0上。如下图所示:

67935e3d045ce7ed5.png
                     图3.2.2.1按键与STM32连接原理图
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:32 | 显示全部楼层
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。这里需要特别说明一下:我们在按键初始化函数里面不仅禁用了JTAG还把SWD也给禁用了,所以在使用的时候要注意,一旦执行了按键初始化函数,你将不能再调试STM32了。要恢复的办法只能设置为ISP模式(B0接V3.3,B1接GND),并刷入其他程序(不会禁用SWD/JTAG的),才能进行硬件调试(需要把B0重新接GND)。
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:32 | 显示全部楼层
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:

763335e3d049a1e6d1.png
                    图3.2.3.1在HARDWARE下新增KEY文件夹
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:33 | 显示全部楼层
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:

  1. #include <stm32f10x_lib.h>

  2. #include "key.h"

  3. #include "delay.h"

  4. //Mini STM32开发板

  5. //按键输入 驱动代码                                 

  6. //正点原子@ALIENTEK

  7. //2010/5/27  

  8. //按键初始化函数

  9. //PA0.13.15 设置成输入

  10. void KEY_Init(void)

  11. {

  12.      RCC->APB2ENR|=1<<2;     //使能PORTA时钟

  13.      RCC->APB2ENR|=1<<0;     //开启辅助时钟

  14.      AFIO->MAPR&=0XF8FFFFFF; //清除MAPR的[26:24]

  15.      AFIO->MAPR|=0X04000000; //关闭JTAG



  16.      GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;//PA0设置成输入            

  17.      GPIOA->CRL|=0X00000008;  

  18.      GPIOA->CRH&=0X0F0FFFFF;//PA13,15设置成输入   

  19.      GPIOA->CRH|=0X80800000;                                          

  20.      GPIOA->ODR|=1<<13;    //PA13上拉,PA0默认下拉

  21.      GPIOA->ODR|=1<<15;    //PA15上拉

  22. }

  23. //按键处理函数

  24. //返回按键值

  25. //0,没有任何按键按下

  26. //1,KEY0按下

  27. //2,KEY1按下

  28. //3,KEY2按下

  29. //注意此函数有响应优先级,KEY0>KEY1>KEY2!!

  30. u8 KEY_Scan(void)

  31. {  

  32.      static u8 key_up=1;//按键按松开标志        

  33.      if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||KEY2==1))

  34.      {

  35.                  delay_ms(10);//去抖动

  36.                  key_up=0;

  37.                  if(KEY0==0)return 1;

  38.                  else if(KEY1==0)return 2;

  39.                  else if(KEY2==1)return 3;

  40.      }else if(KEY0==1&&KEY1==1&&KEY2==0)key_up=1;                 

  41.      return 0;// 无按键按下

  42. }
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:33 | 显示全部楼层
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PA0、PA13、PA15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寄存器里面设置。如下句,就是使能AFIO的时钟:

     RCC->APB2ENR|=1<<0;     //开启辅助时钟
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:34 | 显示全部楼层
在使能了AFIO时钟之后,我们就可以对AFIO的相关寄存器进行设置了。这里我们要关闭JTAG,与JTAG设置相关的寄存器是AFIO->MAPR寄存器。该寄存器的各位描述如下:

751235e3d04e610079.png
                    图3.2.3.2  AFIO->MAPR寄存器各位描述

            其中SWJ_CFG[2:0](AFIO->MAPR[26:24])是与JTAG相关的配置寄存器位,这几位的具体设置以及其对应的描述如下:         

841385e3d04ddcc059.png
                    图3.2.3.2  SWJ_CFG位段设置关系
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:34 | 显示全部楼层
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&=0XF8FFFFFF; //清除MAPR的[26:24]

AFIO->MAPR|=0X04000000; //关闭JTAG

以上在设置MAPR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!
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:34 | 显示全部楼层
在禁用了JTAG之后,我们再配置PA0、PA13、PA15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。
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:35 | 显示全部楼层
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:

  1. #ifndef __KEY_H

  2. #define __KEY_H  

  3. #include "sys.h"

  4. //Mini STM32开发板

  5. //按键输入 驱动代码                                 

  6. //正点原子@ALIENTEK

  7. //2010/5/27

  8. #define KEY0 PAin(13)   //PA13

  9. #define KEY1 PAin(15)       //PA15

  10. #define KEY2 PAin(0)        //PA0 WK_UP

  11. void KEY_Init(void);//IO初始化

  12. u8 KEY_Scan(void);  //按键扫描函数                                                            

  13. #endif

  14. 这段代码里面最关键就是3个宏定义:

  15. #define KEY0 PAin(13)   //PA13

  16. #define KEY1 PAin(15)       //PA15

  17. #define KEY2 PAin(0)        //PA0 WK_UP

  18. 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,我们也有另外一种方法可以实现上面代码的功能,如下:

  19. #define       KEY0 (1<<13)  //KEY0  PA13

  20. #define       KEY1 (1<<15)  //KEY1  PA15

  21. #define       KEY2 (1<<0)   //KEY2 PA0

  22. #define KEY0_GET() ((GPIOA->IDR&(KEY0))?1:0)//读取按键0

  23. #define KEY1_GET() ((GPIOA->IDR&(KEY1))?1:0)//读取按键1

  24. #define KEY2_GET() ((GPIOA->IDR&(KEY2))?1:0)//读取按键2
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:35 | 显示全部楼层
通输出一样,我们使用第一种方法,比较简单,看起来也清晰明了,最重要的是修改起来比较方便,后续实例,我们一般都使用第一种方法来实现输入口的读取。而第二种方法则适合在不同编译器之间移植,因为他不依靠其他代码。具体选择哪种,大家可以根据自己的喜好来决定。

将key.h也保存一下。接着,我们把key.c加入到HARDWARE这个组里面,这一次我们通过双击的方式来增加新的.c文件,双击HARDWARE,找到key.c,加入到HARDWARE里面,如下图所示:

679535e3d0545bf082.png
                    图3.2.3.3 将key.c加入HARDWARE组下
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:36 | 显示全部楼层
可以看到HARDWARE文件夹里面多了一个key.c的文件,            
然后还是用老办法把key.h头文件所在的的路径加入到工程里面。回到主界面,在test.c里面编写如下代码:
  1. #include <stm32f10x_lib.h>

  2. #include "sys.h"

  3. #include "usart.h"               

  4. #include "delay.h"  

  5. #include "led.h"

  6. #include "key.h"                  

  7. //Mini STM32开发板范例代码2

  8. //按键输入实验

  9. //正点原子@ALIENTEK

  10. //2010.5.27   

  11. int main(void)

  12. {                          

  13.      u8 t;      

  14.      Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置

  15.      delay_init(72);        //延时初始化

  16.      LED_Init();                                //初始化与LED连接的硬件接口

  17.      KEY_Init();          //初始化与按键连接的硬件接口

  18.      while(1)

  19.      {

  20.                  t=KEY_Scan();//得到键值

  21.                  if(t)

  22.                  {                                                                        

  23.                              switch(t)

  24.                              {                                             

  25.                                          case 1:

  26.                                                      LED0=!LED0;

  27.                                                      break;

  28.                                          case 2:

  29.                                                      LED1=!LED1;

  30.                                                      break;

  31.                                          case 3:

  32.                                                      LED0=!LED0;

  33.                                                      LED1=!LED1;

  34.                                                      break;

  35.                              }

  36.                  }

  37.      }         

  38. }
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:36 | 显示全部楼层
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。

然后编译工程,得到结果如下图所示:

567305e3d0588999d3.png
                          图3.2.3.4  编译结果
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:37 | 显示全部楼层
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。

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(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。
 楼主| decoding 发表于 2020-2-7 14:37 | 显示全部楼层
资料:

ALIENTEK MINISTM32 实验2 按键输入.rar (636.37 KB, 下载次数: 3)
按键输入实验.pdf (500.1 KB, 下载次数: 2)
renzheshengui 发表于 2020-3-1 12:09 | 显示全部楼层
非常感谢楼主分享
wakayi 发表于 2020-3-1 12:12 | 显示全部楼层
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wowu 发表于 2020-3-1 12:20 | 显示全部楼层
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xiaoqizi 发表于 2020-3-1 12:23 | 显示全部楼层
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