外设寄存器结构体定义
构建库函数
定义GPIO_TypeDef
定义初始化结构体 GPIO_InitTypeDef
小知识
- 头文件多次引用
include文件的一个不利之处在于一个头文件可能会被多次包含，为了说明这种错误，考虑下面的代码:
#include “x.h”
#include “x.h”
显然，这里文件x.h被包含了两次，没有人会故意编写这样的代码。但是下面的代码:
#include “a.h”
#include “b.h”
看上去没什么问题。如果a.h和b.h都包含了一个头文件x.h。那么x.h在此也同样被包含了两次，只不过它的形式不是那么明显而已。如果头文件被多次引用，会出现下列提示
error: #256: invalid redeclaration of type name “GPIO_TypeDef” (declared at line 42)
- 配置上拉输入/下拉输入
- C语言条件编译

外设寄存器结构体定义

上一节中我们在操作寄存器的时候，操作的是都寄存器的绝对地址，如果每个外设寄存器都这样操作，那将非常麻烦。

我们考虑到外设寄存器的地址都是基于外设基地址的偏移地址，都是在外设基地址上逐个连续递增的，每个寄存器占 32 个字节，这种方式跟结构体里面的成员类似。所以我们可以定义一种外设结构体，结构体的地址等于外设的基地址，结构体的成员等于寄存器，成员的排列顺序跟寄存器的顺序一样。这样我们操作寄存器的时候就不用每次都找到绝对地址，只要知道外设的基地址就可以操作外设的全部寄存器，即操作结构体的成员即可 。

在工程中的“stm32f10x.h”文件中，我们使用结构体封装 GPIO 及 RCC 外设的的寄存器。结构体成员的顺序按照寄存器的偏移地址从低到高排列，成员类型跟寄存器类型一样。
stm32f10x.h

#define  GPIOB_BASE              (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
#define RCC_APB2ENR             *(unsigned int*)(RCC_BASE + 0x18)
//#define  GPIOB_CRL              *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x00)
//#define  GPIOB_CRH              *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x04)
//#define  GPIOB_IDR                            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x08)
//#define  GPIOB_ODR                            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x0C)
//#define  GPIOB_BSRR                            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x10)
//#define  GPIOB_BRR                            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x14)
//#define  GPIOB_LCKK                            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x18)
typedef unsigned int                    uint32_t;
typedef unsigned short                uint16_t;
typedef struct
{
    uint32_t CRL;
    uint32_t CRH;
    uint32_t IDR;
    uint32_t ODR;
    uint32_t BSRR;
    uint32_t BRR;
    uint32_t LCKK;
}GPIO_TypeDef;
//声明了一个结构体，结构体中有很多成员，
#define GPIOB      ((GPIO_TypeDef*)GPIOB_BASE)   //强制转换成结构体类型指针

构建库函数

在文件夹下新建gpio.c和.h文件

添加.h文件

双击Source Grouup，添加.c文件

stm32f10x_gpio.c

#include "stm32f10x_gpio.h"
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin) 
{
    GPIOx->BSRR |= GPIO_Pin;
}
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
{
    GPIOx->BRR |= GPIO_Pin;
}

stm32f10x_gpio.h
把stm32f10x_gpio.c程序中定义的置位、复位函数的声明部分放到gpio.h中，还有GPIO的引脚号定义。

#ifndef  __STM32F10X_GPIO_H
#define  __STM32F10X_GPIO_H
#include "stm32f10x.h"
/* GPIO引脚号定义*/
#define GPIO_Pin_0    ((uint16_t)0x0001)  /*!< 选择Pin0 */    //(00000000 00000001)b
#define GPIO_Pin_1    ((uint16_t)0x0002)  /*!< 选择Pin1 */    //(00000000 00000010)b
#define GPIO_Pin_2    ((uint16_t)0x0004)  /*!< 选择Pin2 */    //(00000000 00000100)b
#define GPIO_Pin_3    ((uint16_t)0x0008)  /*!< 选择Pin3 */    //(00000000 00001000)b
#define GPIO_Pin_4    ((uint16_t)0x0010)  /*!< 选择Pin4 */    //(00000000 00010000)b
#define GPIO_Pin_5    ((uint16_t)0x0020)  /*!< 选择Pin5 */    //(00000000 00100000)b
#define GPIO_Pin_6    ((uint16_t)0x0040)  /*!< 选择Pin6 */    //(00000000 01000000)b
#define GPIO_Pin_7    ((uint16_t)0x0080)  /*!< 选择Pin7 */    //(00000000 10000000)b
#define GPIO_Pin_8    ((uint16_t)0x0100)  /*!< 选择Pin8 */    //(00000001 00000000)b
#define GPIO_Pin_9    ((uint16_t)0x0200)  /*!< 选择Pin9 */    //(00000010 00000000)b
#define GPIO_Pin_10   ((uint16_t)0x0400)  /*!< 选择Pin10 */   //(00000100 00000000)b
#define GPIO_Pin_11   ((uint16_t)0x0800)  /*!< 选择Pin11 */   //(00001000 00000000)b
#define GPIO_Pin_12   ((uint16_t)0x1000)  /*!< 选择Pin12 */   //(00010000 00000000)b
#define GPIO_Pin_13   ((uint16_t)0x2000)  /*!< 选择Pin13 */   //(00100000 00000000)b
#define GPIO_Pin_14   ((uint16_t)0x4000)  /*!< 选择Pin14 */   //(01000000 00000000)b
#define GPIO_Pin_15   ((uint16_t)0x8000)  /*!< 选择Pin15 */   //(10000000 00000000)b
#define GPIO_Pin_All  ((uint16_t)0xFFFF)  /*!< 选择全部引脚*/ //(11111111 11111111)b
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin) ;  //置位函数声明,记得加;号
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);  //复位函数声明
#endif  /*__STM32F10X_GPIO_H  */

main.c

#include"stm32f10x.h"
#include"stm32f10x_gpio.h"
int main(void)
{
#if 0
    //打开GPIOB端口时钟
    *(unsigned int *)0x40021018 |= (1<<3);
    //配置IO口为输出
    *(unsigned int *)0x40010C00 |= ((1)<<(4*0));
    *(unsigned int *)0x40010C00 |= ((1)<<(4*1));
    *(unsigned int *)0x40010C00 |= ((1)<<(4*5));
    //配置ODR寄存器
    *(unsigned int *)0x40010C0C &= ~(1<<0);
    *(unsigned int *)0x40010C0C &= ~(1<<1);
    *(unsigned int *)0x40010C0C &= ~(1<<5);
#elif 0
    RCC_APB2ENR |= (1<<3);
    GPIOB_CRL &= ~((0x0f)<<(4*0));//端口配置寄存器清零
    GPIOB_CRL |= (1<<(4*0));
    GPIOB_ODR &= ~(1<<0);
#elif 1
    //打开GPIO端口B的时钟
    RCC->APB2ENR |= (1<<3);
    //配置IO口为输出
    GPIOB->CRL &= ~((0x0f)<<(4*0));                        //端口配置寄存器清零
    GPIOB->CRL |= (1<<(4*0));
    //控制ODR寄存器
    //GPIOB->ODR &= ~(1<<0);
    //GPIOB->ODR |= (1<<0);    
  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0); 
    GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0); 
#endif
}
void SystemInit(void)
{
//函数体为空，目的为骗过编译器不报错
}

定义GPIO_TypeDef

定义初始化结构体 GPIO_InitTypeDef

详见零死角玩转STM32—指南者（野火）
文件地址：G:\开发板学习\野火指南者F103

小知识

头文件多次引用

include文件的一个不利之处在于一个头文件可能会被多次包含，为了说明这种错误，考虑下面的代码:
#include “x.h”
#include “x.h”
显然，这里文件x.h被包含了两次，没有人会故意编写这样的代码。但是下面的代码:
#include “a.h”
#include “b.h”
看上去没什么问题。如果a.h和b.h都包含了一个头文件x.h。那么x.h在此也同样被包含了两次，只不过它的形式不是那么明显而已。如果头文件被多次引用，会出现下列提示
error: #256: invalid redeclaration of type name “GPIO_TypeDef” (declared at line 42)

多重包含在绝大多数情况下出现在大型程序中，它往往需要使用很多头文件，因此要发现重复包含并不容易。要解决这个问题，我们可以使用条件编译。如果所有的头文件都像下面这样编写:
#ifndef HEADERNAME_H **(前面加下滑线，是为了区别普通的头文件宏定义)**
#define __HEADERNAME_H
…
#endif

那么多重包含的危险就被消除了。当头文件第一次被包含时，它被正常处理，符号_HEADERNAME_H被定义为1。如果头文件被再次包含，通过条件编译，它的内容被忽略。符号_HEADERNAME_H按照被包含头文件的文件名进行取名，以避免由于其他头文件使用相同的符号而引起的冲突。

但是，你必须记住预处理器仍将整个头文件读入，即使这个头文件所有内容将被忽略。由于这种处理将托慢编译速度，所以如果可能，应该避免出现多重包含。

使用#ifndef只是防止了头文件被重复包含(其实本例中只有一个头件，不会存在重复包含的问题)，但是无法防止变量被重复定义。

配置上拉输入/下拉输入

在CRL寄存器中，输入模式下的10为上拉/下拉输入模式，具体是上拉还是下拉由固件库软件实现。
实现方式：

配置GPIO端口工作模式时，在gpio.h中，对GPIO 工作模式枚举定义。
当bit5为1时，配置成下拉输入。下拉输入为复位，配置BRR（端口清除寄存器），如PB0为下拉输入，则使BRR的BR0为1，则PB0=0.
当bit6为1时，配置成上拉输入。下拉输入为置位，配置BSRR（端口设置/清除寄存器），如PB0为上拉输入，则使BRR的BR0为1，则PB0=1.
gpio.c中对应代码

        // 判断是否为下拉输入模式
        if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)
        {
          // 下拉输入模式，引脚默认置0，对BRR寄存器写1可对引脚置0
          GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
        }                
        else
        {
          // 判断是否为上拉输入模式
          if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)
          {
            // 上拉输入模式，引脚默认值为1，对BSRR寄存器写1可对引脚置1
            GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
          }

11.构建库函数雏形 - 图6

C语言条件编译

 C 语言条件编译
1 /*
2 * C 语言知识，条件编译
3 * #if 为真
4 * 执行这里的程序
5 * #else
6 * 否则执行这里的程序
7 * #endif
8 */

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