STM32F103跑马灯实验：红绿灯交替闪烁教程

知识点： 1. STM32F103系列微控制器概述： STM32F103是ST公司生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的高性能32位微控制器。该系列微控制器具有多种不同配置，以满足不同的应用需求，如CPU速度、内存大小、外设丰富程度等。STM32F103zet6是该系列中的一个型号，拥有较高的处理能力和丰富的功能，包括数字和模拟外设，非常适合用于复杂控制任务。 2. 跑马灯LED操作原理： 跑马灯是一种常见的LED灯光效果，其核心原理是通过微控制器控制多个LED灯的亮灭顺序，实现灯光移动的视觉效果。这通常涉及到对GPIO（通用输入输出）引脚的精确控制，通过软件编写控制程序，设定不同LED的亮灭时间以及顺序，从而达到跑马灯的视觉效果。 3. STM32F103zet6硬件特性： - 内核：采用ARM Cortex-M3内核，运行频率可达72MHz。 - 存储：具备不同的内存选项，从32KB到128KB的闪存和6KB至20KB的RAM。 - 通信接口：拥有多种通信接口，包括USART、SPI、I2C、CAN等。 - 定时器：集成多个定时器，可实现精确的时间控制。 - 模拟外设：包含多通道的模数转换器（ADC）、数字模拟转换器（DAC）。 - 输入输出端口：具有多个GPIO端口，支持外部中断和事件输出功能。 4. GPIO引脚配置与编程： 对于STM32F103zet6微控制器，要实现跑马灯效果，首先需要对所使用的GPIO引脚进行配置。这包括设置引脚模式（输出模式）、推挽/开漏输出、输出速度等。编程时通常会使用到STM32的HAL库函数或者直接操作寄存器来完成这些配置。 5. 软件设计思路： - 初始化阶段：设置系统时钟、配置GPIO引脚为输出模式。 - 主循环设计：在主循环中，通过延时函数控制LED灯的闪烁速度和顺序。可以通过一个数组来定义LED灯的亮灭状态，然后在循环中依次点亮或熄灭对应的LED灯，从而形成跑马灯的效果。 - 延时实现：使用软件延时或者硬件定时器来实现精确的延时控制，确保LED灯能够以合适的速度进行切换。 6. 实验步骤和调试： - 开发环境搭建：需要安装和配置相应的IDE开发环境（如Keil MDK、STM32CubeIDE等），并准备好相关的开发板和必要的调试工具。 - 程序编写：根据设计思路，编写C语言程序代码，实现对STM32F103zet6 GPIO的控制。 - 编译与烧录：将编写的程序进行编译，生成固件，并通过ST-Link或其他下载器将程序烧录到STM32F103zet6微控制器中。 - 调试测试：烧录完成后，进行程序的调试测试，检查LED灯是否按照预期方式闪烁。如发现问题，需要根据现象进行代码调试。 7. 总结与延伸： 跑马灯实验是学习微控制器和嵌入式系统编程的入门级实践项目，通过这个实验可以加深对STM32F103zet6的基本硬件操作、GPIO配置、编程逻辑的理解。完成基础的跑马灯实验后，可以进一步学习更复杂的控制算法，如使用PWM（脉冲宽度调制）技术实现LED的亮度调节，或者添加传感器输入，让跑马灯效果能够根据环境变化作出相应的反应。