STM32 GPIO 控制实验：摩斯码与按键交互

"该实验报告主要探讨了STM32F4系列微控制器的GPIO（通用输入输出）操作，包括GPIO的原理、配置方法以及在控制LED、蜂鸣器和按键中的应用。实验要求学生不使用CMSIS库，而是直接通过编程操作GPIO寄存器来实现特定功能。" 在STM32F4系列微控制器中，GPIO是其核心功能之一，它允许开发者灵活地配置每个I/O引脚以满足不同需求。STM32的GPIO接口由多个端口组成，例如GPIOA、GPIOB到GPIOG，每个端口包含16个可独立配置的引脚。这些引脚可以根据需要设置为输入或输出，甚至可以配置为其他外设功能的复用引脚。 实验中，LED灯的亮灭是通过控制GPIO的高低电平来实现的，0表示低电平，LED亮；1表示高电平，LED灭。例如，实验板上的LED D6至D9分别对应GPIO端口PF的7、8、9和10。蜂鸣器的控制类似，但相反，1代表高电平使蜂鸣器发声，0则无声，对应PF6引脚。 对于按键，当按键未按下时，电路呈开路，读取到的是高电平；按下时，电路闭合，读取到的是低电平。实验板上的四个按键K3、K4、K5和K6分别连接到GPIO的PI9、PF11、PC13和PA0引脚。 控制GPIO的操作主要包括初始化和主逻辑两部分。初始化过程中，首先需要开启GPIO的时钟，这是进行任何GPIO操作的前提。接着，需要配置GPIO的寄存器，包括模式寄存器（MODER）、输出类型速度寄存器（OTYPER）、输出数据寄存器（ODR）、上拉/下拉寄存器（PUPDR）等，以设定引脚的工作模式、速度和电平状态。如果GPIO用于复用功能，还需要配置AFRL和AFRH寄存器来选择外设功能。 在主逻辑部分，通过读写ODR寄存器可以改变GPIO输出引脚的状态，实现LED的亮灭或蜂鸣器的开关。对于按键，可以通过轮询或中断方式检测其状态，根据按键的不同动作执行相应的程序逻辑，如实验中的按键控制LED灯和系统状态。 实验的特殊要求是不使用CMSIS库函数，这使得学生更深入地理解GPIO底层操作，直接操作寄存器。通过这种方式，学生不仅可以学习STM32GPIO的基本操作，还能锻炼查阅技术文档和数据手册的能力，提升C语言编程和调试技巧，进一步熟悉嵌入式系统开发流程。