🔬 实验04：GPIO 口——跑马灯
📌 实验目标
- 掌握 GPIO 输出模式的配置方法
- 学会使用 GPIO_Write 和 GPIO_SetBits/ResetBits 函数
- 实现多种流水灯效果
- 掌握软件延时和位带操作
一、实验内容
- 将 8 个 LED 分别连接到 STM32 的 8 个 GPIO 引脚
- 编程实现 LED 流水灯效果（依次点亮、循环）
- 实现多种流水灯花样（单灯循环、双灯追逐、闪烁等）
- 使用位带操作实现高效 GPIO 控制
二、GPIO 输出原理
GPIO 推挽输出模式下，可通过写 ODR（输出数据寄存器）来控制引脚电平。
三、库函数方式
流水灯（库函数）
#include "stm32f10x.h"
void Delay(uint32_t t)
{
while(t--);
}
int main(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
uint16_t i;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 |
GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 |
GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
while (1)
{
for (i = 0; i < 8; i++)
{
GPIO_Write(GPIOB, ~(0x01 << i)); // 依次点亮
Delay(1000000);
}
}
}
四、寄存器方式
流水灯（寄存器）
#define RCC_APB2ENR (*(volatile unsigned long *)0x40021018)
#define GPIOB_CRL (*(volatile unsigned long *)0x40010C00)
#define GPIOB_ODR (*(volatile unsigned long *)0x40010C0C)
int main(void)
{
unsigned char i;
RCC_APB2ENR |= (1 << 3); // 使能 GPIOB 时钟
// PB0-PB7 推挽输出 50MHz
GPIOB_CRL = 0x33333333;
while (1)
{
for (i = 0; i < 8; i++)
{
GPIOB_ODR = ~(0x01 << i); // 0000 0001 → 1111 1110
for (uint32_t j = 0; j < 500000; j++);
}
}
}
💡 这两段代码怎么用？
- 库函数版用
GPIO_Write(GPIOB, ~(1<GPIOB_ODR——两者都在「改输出寄存器」 - 流水灯核心就是「用变量 i 移位生成 8 位图案 + 延时」，把图案换成数组即可做出各种花样
- 位带操作（实验目标之一）可把
ODR的某一位映射到独立地址，实现「单引脚原子操作」
五、参考资料
| 资料 | 文件 |
|---|---|
| 跑马灯 PPT | 实验2 GPIO口——跑马灯.pptx |
| 实验指导文档 | 实验2GPIO-跑马灯.docx |
💡 知识关联本实验对应大课 第2讲 GPIO 口 的理论内容。