STM8S自学笔记-003 GPIO输出：点亮LED灯 and 跑马灯特效

点亮LED
- GPIO初始化函数：GPIO_Init（）
- GPIO电平操作库函数：GPIO_WriteHigh（）、GPIO_WriteLow（）、GPIO_WriteReverse（）
- LED控制代码
跑马灯
- 跑马灯原理
- 跑马灯代码

【修订记录】
1、20181226，第一版
2、20210315，错别字修正，简化文字表述
3、20210321，错误修正
4、20210808，将应用层代码与底层代码分离，增加目录

点亮LED

点亮一个LED灯，应该是大多数单片机教程的第一步。这是最简单的一步。

GPIO初始化函数：GPIO_Init（）

通常，要对LED所在的单片机的LED引脚 Px(y) 进行：
模式设置
①输出模式
②哪一种输出方式）
电平设置
③高/低电平

才能够点亮LED。看上去，至少也要三个语句，方能实现对LED的控制；但是，在STM8S中，只要一个句子就可以实现！

　　//假设该LED是灌电流方式GPIO_Init( GPIOC , GPIO_PIN_3 , GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_SLOW );

来分析上面的句子：

它调用了库函数stm8s_gpio.c中的GPIO初始化函数-GPIO_Init（），该函数可将指定的引脚配置为你想要的状态。函数的入口有三个参数:GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_Mode
GPIOx：GPIO分组
GPIO_Pin：PIN编号
GPIO_Mode：模式配置，包含引脚模式、速度、电平、中断

短短一句话完成了所有的设置，言简意赅。

GPIO电平操作库函数：GPIO_WriteHigh（）、GPIO_WriteLow（）、GPIO_WriteReverse（）

如果要在点亮LED之后熄灭它呢，你可以写成：

 GPIO_Init( GPIOC , GPIO_PIN_3 , GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_SLOW );

这样做，的确是熄灭了LED，但在改变IO电平的同时还把IO再次执行了初始化，后者是无用的，还浪费CPU程序资源。
我们需要新的办法，来加快只改变输出电平的操作。而库函数里也的确有这样的函数：

 GPIO_WriteHigh( GPIOC , GPIO_PIN_3 );       //PC3输出高电平GPIO_WriteLow( GPIOC , GPIO_PIN_3 );      //PC3输出低电平GPIO_WriteReverse( GPIOC ,GPIO_PIN_3 );       //PC3输出电平取反

进入倒函数内部，你会发现这三个函数只操作了GPIOC->ODR（输出寄存器）。

LED控制代码

在《STM8S自学笔记-002 STM8初上手和开发环境的建立》中，我有介绍自己用的开发板。上面有三个LED灯，从左到右依次接在PC3，PC4和PD2上。我用宏定义给他们编了号，方便后续的开发，包含Drv_GPIO.c和Drv_GPIO.h。

新建源文件【Drv _GPIO.c】

/********************************************************************************* @file    Drv_GPIO.c* @author  Elsa* @version V1.0.0* @date    7-August-2021* @brief   *******************************************************************************/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "Drv_GPIO.h"/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/
/*** @brief  Initializes the LEDx according to the specified parameters.* @param  LED_MAP : This parameter contains the pin number* @retval None*/
void LED_Init(uint8_t LED_MAP)
{if (LED_MAP & LED1) GPIO_Init(LED1_GPIO, LED1_GPIO_PIN, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_SLOW);    //LED1 ONif (LED_MAP & LED2) GPIO_Init(LED2_GPIO, LED2_GPIO_PIN, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_SLOW);    //LED2 ONif (LED_MAP & LED3) GPIO_Init(LED3_GPIO, LED3_GPIO_PIN, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_SLOW);    //LED3 ON
}/*** @brief  Light on the specified LEDs.* @param  LED_MAP : This parameter contains the pin number* @retval None*/
void LED_On(uint8_t LED_MAP)
{if (LED_MAP & LED1) GPIO_WriteLow(LED1_GPIO, LED1_GPIO_PIN);if (LED_MAP & LED2) GPIO_WriteLow(LED2_GPIO, LED2_GPIO_PIN);if (LED_MAP & LED3) GPIO_WriteLow(LED3_GPIO, LED3_GPIO_PIN);
}/*** @brief  Light off the specified LEDs.* @param  LED_MAP : This parameter contains the pin number* @retval None*/
void LED_Off(uint8_t LED_MAP)
{if (LED_MAP & LED1) GPIO_WriteHigh(LED1_GPIO, LED1_GPIO_PIN);if (LED_MAP & LED2) GPIO_WriteHigh(LED2_GPIO, LED2_GPIO_PIN);if (LED_MAP & LED3) GPIO_WriteHigh(LED3_GPIO, LED3_GPIO_PIN);
}/*** @brief  Blink the specified LEDs.* @param  LED_MAP : This parameter contains the pin number* @retval None*/
void LED_Reverse(uint8_t LED_MAP)
{if (LED_MAP & LED1) GPIO_WriteReverse(LED1_GPIO, LED1_GPIO_PIN);if (LED_MAP & LED2) GPIO_WriteReverse(LED2_GPIO, LED2_GPIO_PIN);if (LED_MAP & LED3) GPIO_WriteReverse(LED3_GPIO, LED3_GPIO_PIN);
}/*** @brief  Control the specified LEDs.* @param  LED_MAP : This parameter contains the pin number* @retval None*/
void LED_Control(uint8_t LED_MAP)
{if (LED_MAP & LED1) GPIO_WriteLow(LED1_GPIO, LED1_GPIO_PIN);else                GPIO_WriteHigh(LED1_GPIO, LED1_GPIO_PIN);if (LED_MAP & LED2) GPIO_WriteLow(LED2_GPIO, LED2_GPIO_PIN);else                GPIO_WriteHigh(LED2_GPIO, LED2_GPIO_PIN);if (LED_MAP & LED3) GPIO_WriteLow(LED3_GPIO, LED3_GPIO_PIN);else                GPIO_WriteHigh(LED3_GPIO, LED3_GPIO_PIN);
}

新建头文件【Drv _GPIO.h】

/********************************************************************************* @file    Drv_GPIO.h* @author  ANNA* @version V1.0.0* @date    03-August-2021* @brief   This file contains the headers of the Drv_GPIO.c*******************************************************************************//* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
#ifndef __DRV_GPIO_H
#define __DRV_GPIO_H/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"/* Exported types ------------------------------------------------------------*/
/* Exported defines ----------------------------------------------------------*/
//Maps of LEDx
#define LED(n)  ((uint8_t)(0x01<<(uint8_t)(n-1)))
#define LED1    LED(1)
#define LED2    LED(2)
#define LED3    LED(3)
//GPIO Definition of LEDx
#define LED1_GPIO_PIN     GPIO_PIN_3
#define LED2_GPIO_PIN     GPIO_PIN_4
#define LED3_GPIO_PIN     GPIO_PIN_2
#define LED1_GPIO         GPIOC
#define LED2_GPIO         GPIOC
#define LED3_GPIO         GPIOD/* Exported constants --------------------------------------------------------*/
/* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
/* Exported variables --------------------------------------------------------*/
/* Exported function prototypes ----------------------------------------------*/
void LED_Init(uint8_t LED_MAP);
void LED_On(uint8_t LED_MAP);
void LED_Off(uint8_t LED_MAP);
void LED_Reverse(uint8_t LED_MAP);
void LED_Control(uint8_t LED_MAP);#endif

跑马灯

跑马灯原理

其实跑马灯真么什么好说的。想实现这个效果，你至少要有三个LED，而且它们在物理上要排成一行，这样看的才明显。
实现的原理也很简单：

只开第一个LED；
只开第二个LED；
只开第三个LED；
返回1 。
为了方便肉眼观察，还需要在1、2、3步的尾部各追加一个延时函数。
简单的延时函数如下：

#define Delay(n) while(n--)

跑马灯代码

源文件【main.c】的内容

/********************************************************************************* @file    main.c* @author  Annakin* @version V1.0.0* @date    21-March-2018* @brief*******************************************************************************//* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
#define Delay(n)    while(n--)/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void Easy_Delay(void);
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/
/*** @brief  Main program.* @param  None* @retval None*/
void main(void)
{LED_Init(LED1 | LED2 | LED3);while (1){LED_Control(LED1);Easy_Delay();LED_Control(LED2);Easy_Delay();LED_Control(LED3);Easy_Delay();}
}void Easy_Delay(void)
{uint16_t i = 60000;Delay(i);
}#ifdef USE_FULL_ASSERT/*** @brief  Reports the name of the source file and the source line number*   where the assert_param error has occurred.* @param file: pointer to the source file name* @param line: assert_param error line source number* @retval : None*/
void assert_failed(u8* file, u32 line)
{/* User can add his own implementation to report the file name and line number,ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) *//* Infinite loop */while (1){}
}
#endif
/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

源文件【main.h】的内容

#ifndef __MAIN_H
#define __MAIN_H/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm8s.h"
#include "stm8s_it.h"
#include "Drv_GPIO.h"/* Exported types ------------------------------------------------------------*/
/* Exported defines ----------------------------------------------------------*/
/* Exported constants --------------------------------------------------------*/
/* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
/* Exported variables --------------------------------------------------------*/
/* Exported function prototypes ----------------------------------------------*/#endif
/***************************************************************END OF FILE****/

更完备的延时函数，它们和时钟系统有关系，让我们一起期待《STM8S自学笔记-004 时钟》和《STM8S自学笔记-005 精准延时》。

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点亮LED

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GPIO电平操作库函数：GPIO_WriteHigh（）、GPIO_WriteLow（）、GPIO_WriteReverse（）

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