任务要求

设计一个LED流水灯系统，共有8个LED灯，都有各自的编号，从LED1~LED8，当上电之后，这8个灯处于熄灭，再接下来8个LED灯依次点亮，并循环往复。LED1~LED8上电进入熄灭状态。（如图 2-26所示）

知识链接

（一）认识STM32Cube嵌入式软件包——以STM32CubeF1为例

找到软件包的存放地址。图 2-27

进入嵌入式软件包存放地址。图 2-28

软件包的组件构成框架。图 2-29

（二）工程架构分析

了解STM32CubeMX软件生成的初始C代码工程：

• 工程架构（图 2-30）

• 主要函数功能与执行过程（图 2-31）

图2-31系统初始化与主循环函数功能说明

（三）GPIO工作模式配置

某个GPIO端口的初始化函数原型是：

void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef  *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init) 

其原型定义为：

typedef struct

{

uint32_t Pin;    //要初始化的GPI0引脚编号

uint32_t Mode;    //GPIO引脚的工作模式

uint32_t Pull;    //GPIo引脚的上拉/下拉形式

uint32_t Speed.;    //GPI0引脚的输出速度

}GPIO InitTypeDef;

GPIO的工作模式如图 2-32所示。

（四）定时器基本定时功能配置

1.STM32F103VE型号MCU定时器概述（图 2-33）

三种类型定时器的功能差异（图 2-34）

2.基本定时器功能框图

基本定时器主要的三个部分：时钟源，控制器模块，时基单元。其中时基单元包含三个寄存器：计数器寄存器，预分频器寄存器，自动重载寄存器。（图 2-35）

计数器寄存器（TIMx_CNT）：存储定时器当前的计数值

预分频器寄存器（TIMx_PSC）：可以计算CK_CNT的时钟频率与CK_PSC的时钟频率关系

自动重载寄存器（TIMx_ARR）：预装载寄存器和影子寄存器

使用STM32F103VE微控制器的基本定时器（图 2-36）

①时钟源

②控制器模块

③时基单元

3.定时器基本初始化结构体介绍

定时器工作参数的配置是通过“定时器基本初始化结构体”来完成的，其原型定义如下：

typedef struct

{

uint32_t Prescaler;      //定时器时钟源分频系数

uint32_t CounterMode;      //计数模式

uint32_t Period;      //周期（自动重载值）

uint32_t ClockDivision：      //定时器内部时钟分频系数

uint32_t RepetitionCounteri;     //重复计数值

uint32_t AutoReloadPreload;      //是否启用预加载功能

}TIM_Base_InitTypeDef;

4.配置定时器的工作参数

任务要求：LED流水灯每隔1秒钟切换一次显示效果。因此可以使能TIM6的更新中断，时间间隔配置为1秒钟。

配置CK_CNT频率：TIM6挂载在APB1总线上，定时器时钟源频率（CK_INT = CK_PSC）为72MHz。可将TIMx_PSC配置为7199，根据计算公式可得：

fCK_CNT = 72MHz / （7199 + 1） = 10000Hz（周期为100μs）

配置自动重载寄存器TIMx_ARR值：

1s（1000000μs）÷ 100us = 10000 = （TIMx_ARR + 1）

即：TIMx_ARR = 10000 – 1 = 9999

任务实施

（一）建立STM32CubeMX工程并生成初始C代码

1.建立工程存放的文件夹

2.新建STM32CubeMX工程

3.选择MCU型号：STM32F103VE的微控制器

4.配置调试端口：（“PA13”引脚配置为SWDIO功能，“PA14”引脚配置为SWCLK功能）

5.配置MCU时钟树：（HCLK配置为72MHz，PCLK1配置为36MHz，PCLK2配置为72MHz）

6.配置LED灯相关的GPIO功能（图 2-37）

①GPIO默认的输出电平配置为“High”

②GPIO模式配置为“Output Push Pull”

③GPIO上拉下拉功能配置为“No pull-up        and no pull-down”

④GPIO最大输出速度配置为“High”

⑤用户标签分别配置成“LED1~LED8”

7.配置定时器TIM6的参数与中断功能（图 2-38图 2-39）

图2-39定时器中断的配置

8.保存STM32CubeMX工程

9.生成初始C代码工程

（二）完善代码

1.启动TIM6中断

在“main.c”中添加以下代码启动TIM6的中断。

/* USER CODE BEGIN 2 */
if (HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6)!=HAL_OK)
{
    Error_Handler();
}
/* USER CODE END 2 */

2.编写TIM6中断服务程序

在“main.c”中定义公共变量num：

/* USER CODE BEGIN PV */
  uint16_t num = 0x100;
/* USER CODE END PV */

添加TIM6中断服务程序：

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  if(TIM6 == htim->Instance)
  {
    num = num>>1;
    if(num == 0)
      num = 0x80;
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,0xff,GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,num,GPIO_PIN_RESET);
  }
}
/*USER CODE END 4 */