一、概述：

1、發(fā)光二極管簡介

發(fā)光二極管是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化為光能，常簡寫為LED。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約為5V。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管子的電流。限流電阻R可用下式計算：

R = (E - UF)/IF

式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的一般工作電流。LED廣泛應(yīng)用于各種電子電路、家電、儀表等設(shè)備中，做電源或電平指示。

2、STM32 GPIO簡介

STM32F4每組通用I/O 端口包括4 個32 位配置寄存器（MODER、OTYPER、OSPEEDR 和PUPDR）、2 個32 位數(shù)據(jù)寄存器（IDR 和ODR）、1 個32 位置位/復(fù)位寄存器(BSRR)、1 個32 位鎖定寄存器(LCKR) 和2 個32 位復(fù)用功能選擇寄存器（AFRH 和AFRL）等。

GPIO可以配置成以下8種工作模式：

浮空輸入：此端口在默認(rèn)情況下什么都不接，呈高阻態(tài)，這種設(shè)置在數(shù)據(jù)傳輸時用的比較多。 上拉輸入：上拉輸入模式與浮空輸入模式相比，僅僅是在數(shù)據(jù)通道上部，接入了一個上拉電阻，這個上拉電阻的阻值介于30K~50K歐姆，CPU可以隨時在輸入數(shù)據(jù)寄存器的另一端，讀出I/O端口的電平狀態(tài)。這種模式的好處在于我們什么都不輸入時，由于內(nèi)部上拉電阻的原因，處理器會覺得我們輸入了高電平，這就避免了不確定的輸入。該端口在默認(rèn)情況下輸入為高電平。 模擬功能：STM32的模擬輸入通道的配置很簡單，信號從I/O端口直接進(jìn)入ADC模塊。此時，所有的上拉、下拉電阻和施密特觸發(fā)器，均處于斷開狀態(tài)，因此輸入數(shù)據(jù)寄存器將不能反映端口上的電平狀態(tài)，也就是說，模擬輸入配置下，信號不經(jīng)過輸入數(shù)據(jù)寄存器，CPU不能在輸入數(shù)據(jù)寄存器上讀到有效的數(shù)據(jù)。該輸入模式，使我們可以獲得外部的模擬信號 開漏輸出：開漏輸出不可以直接輸出高電平，開漏輸出的輸出端相當(dāng)于三極管的集電極，要得到高電平狀態(tài)需要上拉電阻才行。 開漏復(fù)用輸出：GPIO的基本功能是普通的I/O，而STM32有自己的各個功能模塊，這些內(nèi)置外設(shè)的引腳是與標(biāo)準(zhǔn)GPIO復(fù)用的，當(dāng)作為這些模塊的功能引腳時就叫復(fù)用。開漏復(fù)用輸出功能模式與開漏輸出模式相比，不同的是輸出控制電路的輸入，是和片上外設(shè)的輸出信號相連即與復(fù)用功能的輸出端相連，此時，輸出數(shù)據(jù)寄存器在輸出通道被斷開。 推挽復(fù)用輸出：推挽復(fù)用輸出功能模式與推挽輸出模式相比，不同的是輸出控制電路的輸入，是和片上外設(shè)的輸出信號相連，即與復(fù)用功能的輸出端相連，而輸出數(shù)據(jù)寄存器在輸出通道被斷開。

二、硬件電路：

在iCore3雙核心開發(fā)板中，采用一個獨立的紅綠藍(lán)三色LED與STM32F407相連，限流電阻為1K。其中，紅色LED與PI5引腳相連，綠色LED與PI6引腳相連，藍(lán)色LED與PI7引腳相連。

三、實驗原理：

本實驗通過STM32的三個GPIO口驅(qū)動三色LED的三個通道，將GPIO設(shè)置為推挽輸出模式，采用灌電流的方式與LED連接，GPIO輸出高電平LED熄滅，GPIO輸出低電平LED點亮，通過控制GPIO輸出的電平高低從而控制LED的亮滅。

四、源代碼：

1、主函數(shù)

/*

* Name : main

* Description : ---

* Author : ysloveivy.

*

* History

* --------------------

* Rev : 0.00

* Date : 11/21/2015

*

* create.

* --------------------

*/

int main(void)

{

int i;

led.initialize();

//三色LED交替閃爍

while(1){

LED_RED_ON;

LED_GREEN_OFF;

LED_BLUE_OFF;

for(i = 0;i < 10000000;i++);

LED_RED_OFF;

LED_GREEN_ON;

LED_BLUE_OFF;

for(i = 0;i < 10000000;i++);

LED_RED_OFF;

LED_GREEN_OFF;

LED_BLUE_ON;

for(i = 0;i < 10000000;i++);

}

}

2、GPIO初始化

* Name : initialize

* Description : ---

* Author : ysloveivy.

*

* History

* --------------------

* Rev : 0.00

* Date : 11/21/2015

*

* create.

* --------------------

*/

static int initialize(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_uInitStructure;

//LED IO初始化

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOI,ENABLE);

GPIO_uInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; //初始化連接三色LED燈的IO端口

GPIO_uInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; //設(shè)置端口為輸出模式

GPIO_uInitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //設(shè)置輸出類型為推挽輸出模式

GPIO_uInitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉輸出

GPIO_uInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //設(shè)置速度等級

GPIO_Init(GPIOI,&GPIO_uInitStructure);

//PI5、PI6、PI7、接三色LED燈，置高電平，燈熄滅

GPIO_SetBits(GPIOI,GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);

return 0;

}

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef*GPIO_InitStruct)

這個函數(shù)兩個參數(shù)，第一個參數(shù)是用來指定需要初始化的GPIO對應(yīng)的GPIO組，取值范圍為GPIOA~GPIOK。第二個參數(shù)為初始化參數(shù)結(jié)構(gòu)體指針，結(jié)構(gòu)體類型為GPIO_InitTypeDef。

結(jié)構(gòu)體定義為

typedef struct{

uint32_t GPIO_Pin; //設(shè)置IO端口

GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; //設(shè)置端口工作模式

GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; //設(shè)置端口的速度等級

GPIOOType_TypeDef GPIO_OType; //設(shè)置端口的類型

GPIOPuPd_TypeDef GPIO_PuPd; //設(shè)置上下拉

}GPIO_InitTypeDef;

五、實驗現(xiàn)象：

iCore3雙核心板上與ARM相連的三色LED（PCB上標(biāo)示為ARM·LED），紅色、綠色、藍(lán)色交替點亮。