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STM32单片机入门学习——第7节: [3-3] GPIO输入

news 2025/7/26 21:08:33

写这个文章是用来学习的,记录一下我的学习过程。希望我能一直坚持下去,我只是一个小白,只是想好好学习,我知道这会很难，但我还是想去做！

本文写于：2025.04.02

STM32开发板学习——第7节: [3-3] GPIO输入

前言
开发板说明
引用
解答和科普
一、GPIO输入
二、C语言知识
问题
总结

前言

本次笔记是用来记录我的学习过程,同时把我需要的困难和思考记下来,有助于我的学习，同时也作为一种习惯,可以督促我学习,是一个激励自己的过程,让我们开始32单片机的学习之路。
欢迎大家给我提意见,能给我的嵌入式之旅提供方向和路线，现在作为小白,我就先学习32单片机了,就跟着B站上的江协科技开始学习了.
在这里会记录下江协科技32单片机开发板的配套视频教程所作的实验和学习笔记内容，因为我之前有一个开发板,我大概率会用我的板子模仿着来做.让我们一起加油！
另外为了增强我的学习效果：每次笔记把我不知道或者问题在后面提出来,再下一篇开头作为解答！

开发板说明

本人采用的是慧净的开发板,因为这个板子是我N年前就买的板子,索性就拿来用了。另外我也购买了江科大的学习套间。
原理图如下
1、开发板原理图
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2、STM32F103C6和51对比

3、STM32F103C6核心板

视频中的都用这个开发板来实现,如果有资源就利用起来。另外也计划实现江协科技的套件。

下图是实物图
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引用

【STM32入门教程-2023版细致讲解中文字幕】
还参考了下图中的书籍:
STM32库开发实战指南：基于STM32F103（第2版）
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数据手册

解答和科普

一、GPIO输入

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这就是基本电路：N1就是传感器元件所代表的可变电阻，它的阻值可以根据环境的光线、温度等模拟量变化，上面这个R1，是和N1进行分压的定值电阻，R1和N1串联，一端接在VCC正极，一端接在GND负极。基本的分压电路。左边的电容是一个滤波电容，它是为了给中间的电压输出进行滤波的，用来滤除干扰，保证输出电压波形的平滑。
一般我们在电路中遇到这种一端接在电路上，另一端接地的电容，都可以考虑是不是滤波电容的作用。如果是滤波电容的作用，那这个电容就是用来保证电路稳定的，并不是电路的主要框架，这时候我们在分析电路的时候可以把它去掉，分析更简单。
分析:N1阻值变小时，下拉作用就会增强，中间的AO端的电压就会拉低，极端情况下，N1阻值为0，AO输出被完全下拉，输出0V,当N1阻值变大，下拉作用就会减弱，中间的引脚由于R1的上拉作用，电压就会升高。极端情况下，N1阻值无穷大，相当于断路，输出电压被R1拉高至VCC。

AO这个输出端你可以把它想象成一个放在屋里的水平杆子，R1上拉电阻相当于拴在屋顶的弹簧，将杆子往上拉，N1下拉电阻相当于拴在地面的弹簧，将杆子往下拉，这个电阻的阻值越小，弹簧的拉力就越强，这个杆子的高度相当于输出电压。偏移多少取决于拉力之差。
如果上面的组织小，拉力强，那输出电压就会变高，反之下面的阻值小，输出电压就会变低，如果阻值为0，在电路中就是短接的状态，那就相当于拉力无穷大了，如果上下拉电阻都为0，就是两个无穷大的力在对抗，在电路中呈现的状态就是电源短路，所以这种情况应该避免。
在单片机经常出现弱上拉，弱下拉，强上拉，强下拉，这里的强弱指的是电阻阻值的大小，也就是弹簧弹力的大小，上拉和下拉指的就是接到VCC还是GND，也就是这个杆子是拉向屋顶还是地面，最终的输出电压就是在弹簧拉扯下最终杆子的高低。
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这就是AO电压的由来，仅需要两个电阻分压即可得到，还支持数字输出，这个数字输出就是对AO进行二值化的输出，这里二值化是通过芯片LM393来完成的，这个LM393是一个电压比较器芯片，里面有两个独立的电压比较强电路，然后剩下的时VCC和GND供电，其他的就是运算放大器。
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按键硬件电路：一般用下接，
1、当按键按下时，PA0被直接下拉到GND，此时读取PA0口的电压就是低电平，当按键松手时，PA0被悬空，悬空会出现什么情况呢，就是引脚的电压不确定对吧，所以在这种接发下，必须要求PA0是上拉输入的模式，否则就会出现引脚电压不确定的错误现象，所以当PA0是上拉输入模式，引脚再悬空，PA0就是高电平，所以这种方式下，按下按键，引脚为低电平，松手，引脚为高电平。

2、外部上拉电阻了，当按键松手时，引脚由于上拉作用，自然保持为高电平，当按键按下时，引脚直接接到GND，也就是无穷大的力把这个引脚往下拉，所以引脚为低电平，此时可以配置为浮空输入或者上拉输入。如果是上拉，就会更强一点，会更加的稳定。

3、这种要求PA0必须配置成下拉输入的模式，当按键按下时，引脚为高电平，松手时，引脚回到默认值低电平。

4、再外界一个下拉电阻，所以PA0配置为下拉输入模式或者浮空输入模式。
传感器电路：

二、C语言知识

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unsigned char =uint8_t=u8;

和宏定义的区别：
首先，宏定义的新名字在左边，typedef的新名字在右边；
宏定义不需要分号，typedef后面必须加分号；
宏定义任何名字都可以换，而typedef只能专门给变量类型换名字。
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结构体也是一种数据类型，比如Char、short、int等，这些称为基本数据类型，然后数组就是一大堆基本数据类型的集合，
比如char a[10];就是10个char型数据的集合，那数组我们就可以称为组合数据类型，它是有许多基本数据类型组合而来的，数组组合只能是相同的数据，比如这个就是10个char型数据的组合。
如果我们相组合不同的数据类型该怎么办呢：
结构体：是一种组合数据类型，它的作用就是组合不同的数据类型。
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在这里插入图片描述
这些内容是一个结构体的数据类型，然后是typedef 将结构体换了个名字，叫做StructName_t

#include   <stdio.h>

//	typedef struct{char x;int y;float z;} StructName_t;
	typedef struct{
	char x;
	int y;
	float z;
	} StructName_t;
	
int main(void)
{
	StructName_t c;
	StructName_t d;
	
	c.x='A';
	c.y=66;
	c.z=3.14;
	printf("c.x= %c\n", c.x);
	printf("c.y= %d\n", c.y);
	printf("c.z= %f\n", c.z);
	printf("HELLO Word\n");
	return 0;
}

在这里插入图片描述
第一句，定义结构体类型的数据，数据名称叫GPIO_InitStructure，左边是结构体类型名称，

Struct包括花括号这里是结构体数据类型，然后用typedef将这个类型换了一个新名字，叫做GPIO_InitDef，和我们之前写的一样。
然后引用结构体成员；
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这是因为，结构体是一种组合数据类型，在函数之间的数据传递中，通常用的是地址传递而不是值传递。

这里是用结构体指针来接受的，然后引用就可以用->.
打包和拆包。

比如星期八

也可以int a= ENABLE;
和宏定义差不多。