STM32 LED 闪烁实验（点灯 & 流水灯）

STM32 最基础的实验之一就是 点亮 LED，即控制 GPIO 引脚高低电平来点亮或熄灭 LED。这里将介绍 单灯闪烁 和 流水灯 实验，包括 使用 STM32CubeMX 配置 GPIO，并在 Keil/STM32CubeIDE 中编写代码。

1. 实验硬件

开发板：常见 STM32 开发板（如 STM32F103C8T6、STM32F407）
LED 连接方式：

• 共阴 LED：LED 负极接 GND，正极接 GPIO，输出高电平点亮
• 共阳 LED：LED 正极接 VCC，负极接 GPIO，输出低电平点亮

例如：STM32F103C8T6 开发板的 PC13 通常连接 LED。

2. 使用 STM32CubeMX 配置 GPIO

2.1 新建 STM32 工程

1. 打开 STM32CubeMX，选择 目标芯片/开发板（如 STM32F103C8T6）
2. 进入 Pinout & Configuration，找到 GPIO 配置

2.2 配置 LED 引脚

1. 选择 PC13（或其他 LED 连接的 GPIO）
2. 设置 GPIO Mode 为 Output Push-Pull（推挽输出）
3. 设置 GPIO Speed 为 Low / Medium / High（可根据实际情况选择）

2.3 配置时钟

1. 进入 Clock Configuration 选项卡
2. 设置 HSE（外部晶振）8MHz，系统主频 72MHz（F1）或 168MHz（F4）

2.4 生成代码

1. 进入 Project Manager
2. 设置工程名称（如 LED_Test）
3. 选择开发工具（Keil / STM32CubeIDE / IAR）
4. 点击 Generate Code，STM32CubeMX 自动生成 GPIO 初始化代码

3. 代码编写

STM32CubeMX 生成的 MX_GPIO_Init() 会自动初始化 LED 引脚，接下来我们只需编写 LED 控制逻辑。

3.1 LED 闪烁（点灯实验）

📌 基础版（HAL 库）

main.c

#include "main.h"

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);

int main(void) {
    HAL_Init();             // 初始化 HAL 库
    SystemClock_Config();   // 配置系统时钟
    MX_GPIO_Init();         // 初始化 GPIO

    while (1) {
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13); // 翻转 LED 状态
        HAL_Delay(500); // 延时 500ms
    }
}

解释：

• HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13)：翻转 GPIO 状态，实现 LED 闪烁
• HAL_Delay(500)：延时 500ms，使 LED 以 1Hz 频率闪烁

3.2 LED 流水灯

流水灯需要 多个 LED，通常连接到 GPIOA、GPIOB 或 GPIOC 端口。

📌 多个 LED 流水灯（HAL 库）

main.c

#include "main.h"

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);

int main(void) {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();

    while (1) {
        for (uint16_t i = 0x0001; i <= 0x0008; i <<= 1) {
            GPIOA->ODR = i;  // 输出到 GPIOA
            HAL_Delay(200);  // 200ms 延时
        }
    }
}

解释：

• GPIOA->ODR = i; 直接控制 GPIOA 输出，实现流水灯效果
• i <<= 1 让 LED 依次点亮，形成流动效果

📌 如果使用 HAL 库操作 GPIO，而不是直接修改寄存器，可以这样写：

for (int i = 0; i < 8; i++) {
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, (1 << i), GPIO_PIN_SET); // 点亮 LED
    HAL_Delay(200);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, (1 << i), GPIO_PIN_RESET); // 熄灭 LED
}

4. 使用 FreeRTOS 实现 LED 多任务

如果要同时控制多个 LED，可以使用 FreeRTOS 创建多任务。

📌 FreeRTOS 版本

led_task.c

#include "cmsis_os.h"

void LED_Task1(void *argument) {
    while (1) {
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13);
        osDelay(500);
    }
}

void LED_Task2(void *argument) {
    while (1) {
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_0);
        osDelay(200);
    }
}

解释：

• osDelay(500) 让任务 1 以 500ms 频率闪烁 LED
• osDelay(200) 让任务 2 以 200ms 频率闪烁 LED

📌 需在 main.c 里创建任务

osThreadNew(LED_Task1, NULL, NULL);
osThreadNew(LED_Task2, NULL, NULL);

5. 代码下载 & 运行

5.1 使用 Keil 进行代码烧录

1. 编写代码后，点击 Build（F7）
2. 选择 Download（Ctrl+F8），代码将烧录到 STM32
3. 选择 Debug（F5），进入在线调试模式

5.2 使用 STM32CubeIDE 进行代码烧录

1. 点击 Build（Ctrl+B） 编译代码
2. 选择 Debug > Run，代码将烧录到 STM32
3. 进入 Debug 模式，可使用 断点、变量监测、单步执行

6. 结论

✅ LED 点灯是 STM32 开发的第一步，掌握 GPIO 操作是关键
✅ STM32CubeMX 生成 GPIO 初始化代码，可减少手写代码
✅ 流水灯需要使用多个 GPIO，同时控制多个 LED
✅ 可以结合 FreeRTOS 任务，实现多线程 LED 控制

📌 建议新手从 LED 点灯开始，再学习按键输入、中断、串口等功能！ 🚀