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电量仪DIY手记——基本输入与输出系统（附Keil使用窍门）

在大多数的项目里，我们都需要有用户交互，或通过键盘，或通过网口，至少也会有LED灯的指示。今天我们就利用STM32L053套件的绿色指示灯、蓝色按键再加上串口显示来实现一个基本的用户交互。

考虑目前为实验，所以我们使用ST官方提供的代码生成软件STcubeMx来自动生成项目文件。我们需要配置下列几项：

1、为了方便配置我们首先选择Nucleo-STM32L053开发板，这样绿色的指示灯引脚，蓝色按键以及串口都为我们选定好了。

2、修改蓝色按键的引脚配置方式，原方案为边沿触发中断的方式，我们需要修改为普通输入的方式，因为我们要使用按键扫描的方式来获取按键状态。这里注意一下，按键在开发板上为硬件的上拉电阻，即按键引脚PC13默认值为高电平，在有按键按下时为低电平。

3、串口的方式我们使用DMA发送，接收使用中断的方式来实现。这里我们先行实现DMA方式。

4、我们再配置TIM21来实现按键扫描的中断处理，这里仅使用update中断，即溢出中断。我们设置为10ms触发一次中断。

配置完成我们就可以生成项目了，还是挺方便的。

我们在生成的项目源代码里仍然需要编写自己的代码，如启动中断以及串口DMA的地址配置等等。有兴趣大家可以参照一下源代码：

/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "key.h"
/* USER CODE END Includes */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
extern KeyCodeClass gKeyCode;
const char WelcomeStr[] = "hello EEPW!\r\n";
/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
static void LL_Init(void);
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_DMA_Init(void);
static void MX_USART2_UART_Init(void);
static void MX_LPTIM1_Init(void);
static void MX_TIM21_Init(void);

/* USER CODE BEGIN PFP */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

/* USER CODE END PFP */

/* USER CODE BEGIN 0 */
const uint16_t SLOT_25MS = 409;
/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  *
  * @retval None
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  LL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
  MX_LPTIM1_Init();
  MX_TIM21_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  LL_DMA_SetMemoryAddress(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, (uint32_t)WelcomeStr);
  LL_DMA_SetPeriphAddress(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, 0x40004428);
  LL_USART_EnableDMAReq_TX(USART2);
  
    /* config LPTIM1 */
  LL_LPTIM_EnableIT_CMPM(LPTIM1);
  LL_LPTIM_Enable(LPTIM1);
  LL_LPTIM_SetAutoReload(LPTIM1, 0xFFFF);
  LL_LPTIM_SetCompare(LPTIM1, 20 * SLOT_25MS);
  LL_LPTIM_StartCounter(LPTIM1, LL_LPTIM_OPERATING_MODE_CONTINUOUS);
  
  /* LPTIM1 interrupt Init */
  NVIC_SetPriority(TIM21_IRQn, 0);
  NVIC_EnableIRQ(TIM21_IRQn);
  LL_TIM_EnableIT_UPDATE(TIM21);
  
  LL_TIM_EnableCounter(TIM21);
  
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {

  /* USER CODE END WHILE */

  /* USER CODE BEGIN 3 */
    if(gKeyCode.Click == 0x01)
    {
      gKeyCode.Click = 0;
      LL_mDelay(500);
      LL_GPIO_TogglePin(LD2_GPIO_Port, LD2_Pin);
      LL_DMA_DisableChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4);
      LL_DMA_SetDataLength(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, 13);
      LL_DMA_EnableChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4);
    }
  }
  /* USER CODE END 3 */

}

static void LL_Init(void)
{
  

  LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_SYSCFG);
  LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_PWR);

  /* System interrupt init*/
  /* SVC_IRQn interrupt configuration */
  NVIC_SetPriority(SVC_IRQn, 0);
  /* PendSV_IRQn interrupt configuration */
  NVIC_SetPriority(PendSV_IRQn, 0);
  /* SysTick_IRQn interrupt configuration */
  NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0);

}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{

  LL_FLASH_SetLatency(LL_FLASH_LATENCY_0);

  if(LL_FLASH_GetLatency() != LL_FLASH_LATENCY_0)
  {
  Error_Handler();  
  }
  LL_PWR_SetRegulVoltageScaling(LL_PWR_REGU_VOLTAGE_SCALE1);

  LL_RCC_MSI_Enable();

   /* Wait till MSI is ready */
  while(LL_RCC_MSI_IsReady() != 1)
  {
    
  }
  LL_RCC_MSI_SetRange(LL_RCC_MSIRANGE_6);

  LL_RCC_MSI_SetCalibTrimming(0);

  LL_PWR_EnableBkUpAccess();

  LL_RCC_LSE_SetDriveCapability(LL_RCC_LSEDRIVE_LOW);

  LL_RCC_LSE_Enable();

   /* Wait till LSE is ready */
  while(LL_RCC_LSE_IsReady() != 1)
  {
    
  }
  LL_RCC_SetAHBPrescaler(LL_RCC_SYSCLK_DIV_1);

  LL_RCC_SetAPB1Prescaler(LL_RCC_APB1_DIV_1);

  LL_RCC_SetAPB2Prescaler(LL_RCC_APB2_DIV_1);

  LL_RCC_SetSysClkSource(LL_RCC_SYS_CLKSOURCE_MSI);

   /* Wait till System clock is ready */
  while(LL_RCC_GetSysClkSource() != LL_RCC_SYS_CLKSOURCE_STATUS_MSI)
  {
  
  }
  LL_Init1msTick(4194000);

  LL_SYSTICK_SetClkSource(LL_SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);

  LL_SetSystemCoreClock(4194000);

  LL_RCC_SetUSARTClockSource(LL_RCC_USART2_CLKSOURCE_PCLK1);

  LL_RCC_SetLPTIMClockSource(LL_RCC_LPTIM1_CLKSOURCE_LSE);

  /* SysTick_IRQn interrupt configuration */
  NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0);
}

/* LPTIM1 init function */
static void MX_LPTIM1_Init(void)
{

  /* Peripheral clock enable */
  LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_LPTIM1);

  /* LPTIM1 interrupt Init */
  NVIC_SetPriority(LPTIM1_IRQn, 0);
  NVIC_EnableIRQ(LPTIM1_IRQn);

  LL_LPTIM_SetClockSource(LPTIM1, LL_LPTIM_CLK_SOURCE_INTERNAL);

  LL_LPTIM_SetPrescaler(LPTIM1, LL_LPTIM_PRESCALER_DIV2);

  LL_LPTIM_SetPolarity(LPTIM1, LL_LPTIM_OUTPUT_POLARITY_REGULAR);

  LL_LPTIM_SetUpdateMode(LPTIM1, LL_LPTIM_UPDATE_MODE_IMMEDIATE);

  LL_LPTIM_SetCounterMode(LPTIM1, LL_LPTIM_COUNTER_MODE_INTERNAL);

  LL_LPTIM_TrigSw(LPTIM1);

}

/* TIM21 init function */
static void MX_TIM21_Init(void)
{

  LL_TIM_InitTypeDef TIM_InitStruct;

  /* Peripheral clock enable */
  LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_TIM21);

  TIM_InitStruct.Prescaler = 2096;
  TIM_InitStruct.CounterMode = LL_TIM_COUNTERMODE_UP;
  TIM_InitStruct.Autoreload = 9;
  TIM_InitStruct.ClockDivision = LL_TIM_CLOCKDIVISION_DIV2;
  LL_TIM_Init(TIM21, &TIM_InitStruct);

  LL_TIM_SetClockSource(TIM21, LL_TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL);

  LL_TIM_SetTriggerOutput(TIM21, LL_TIM_TRGO_UPDATE);

  LL_TIM_DisableMasterSlaveMode(TIM21);

}

/* USART2 init function */
static void MX_USART2_UART_Init(void)
{

  LL_USART_InitTypeDef USART_InitStruct;

  LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  /* Peripheral clock enable */
  LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_USART2);
  
  /**USART2 GPIO Configuration  
  PA2   ------> USART2_TX
  PA3   ------> USART2_RX 
  */
  GPIO_InitStruct.Pin = USART_TX_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;
  GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
  GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
  GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_4;
  LL_GPIO_Init(USART_TX_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

  GPIO_InitStruct.Pin = USART_RX_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;
  GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
  GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
  GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_4;
  LL_GPIO_Init(USART_RX_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

  /* USART2 DMA Init */
  
  /* USART2_TX Init */
  LL_DMA_SetPeriphRequest(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, LL_DMA_REQUEST_4);

  LL_DMA_SetDataTransferDirection(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, LL_DMA_DIRECTION_MEMORY_TO_PERIPH);

  LL_DMA_SetChannelPriorityLevel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, LL_DMA_PRIORITY_LOW);

  LL_DMA_SetMode(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, LL_DMA_MODE_NORMAL);

  LL_DMA_SetPeriphIncMode(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, LL_DMA_PERIPH_NOINCREMENT);

  LL_DMA_SetMemoryIncMode(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, LL_DMA_MEMORY_INCREMENT);

  LL_DMA_SetPeriphSize(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, LL_DMA_PDATAALIGN_BYTE);

  LL_DMA_SetMemorySize(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, LL_DMA_MDATAALIGN_BYTE);

  /* USART2 interrupt Init */
  NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 0);
  NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);

  USART_InitStruct.BaudRate = 9600;
  USART_InitStruct.DataWidth = LL_USART_DATAWIDTH_8B;
  USART_InitStruct.StopBits = LL_USART_STOPBITS_1;
  USART_InitStruct.Parity = LL_USART_PARITY_NONE;
  USART_InitStruct.TransferDirection = LL_USART_DIRECTION_TX_RX;
  USART_InitStruct.HardwareFlowControl = LL_USART_HWCONTROL_NONE;
  USART_InitStruct.OverSampling = LL_USART_OVERSAMPLING_16;
  LL_USART_Init(USART2, &USART_InitStruct);

  LL_USART_DisableOverrunDetect(USART2);

  LL_USART_ConfigAsyncMode(USART2);

  LL_USART_Enable(USART2);

}

/** 
  * Enable DMA controller clock
  */
static void MX_DMA_Init(void) 
{
  /* Init with LL driver */
  /* DMA controller clock enable */
  LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_DMA1);

  /* DMA interrupt init */
  /* DMA1_Channel4_5_6_7_IRQn interrupt configuration */
  NVIC_SetPriority(DMA1_Channel4_5_6_7_IRQn, 0);
  NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel4_5_6_7_IRQn);

}

/** Configure pins as 
        * Analog 
        * Input 
        * Output
        * EVENT_OUT
        * EXTI
*/
static void MX_GPIO_Init(void)
{

  LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  LL_IOP_GRP1_EnableClock(LL_IOP_GRP1_PERIPH_GPIOC);
  LL_IOP_GRP1_EnableClock(LL_IOP_GRP1_PERIPH_GPIOH);
  LL_IOP_GRP1_EnableClock(LL_IOP_GRP1_PERIPH_GPIOA);

  /**/
  LL_GPIO_ResetOutputPin(LD2_GPIO_Port, LD2_Pin);

  /**/
  GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_13;
  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
  LL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

  /**/
  GPIO_InitStruct.Pin = LD2_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;
  GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
  LL_GPIO_Init(LD2_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

}


/**
  * @}
  */

/**
  * @}
  */

/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

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