STM32CubeMX系列之GPIO教程

作者：嵌入式芯视野时间：2025-06-12 来源：今日头条

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教程目标

使用 STM32CubeMX 配置 STM32F407ZGT6 的 GPIO 引脚为输入和输出模式。
本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/202506/471286.htm
实现 LED 闪烁程序。
通过按键控制 LED 的开关状态。
使用 STM32CubeIDE 编写和调试代码。

准备工作

硬件： STM32F407ZGT6开发板（如STM32F4野火霸天虎开发板）。 LED和按键， J-Link 调试器。 USB 数据线（用于供电和调试）。
软件： STM32CubeMX（最新版本，ST 官网下载）。 STM32CubeIDE（最新版本，ST 官网下载）。 STM32CubeF4 固件包（在 STM32CubeMX 中自动下载或从 ST 官网获取）。
硬件连接： LED：负极接电阻连接引脚 PF6，PF7，PF8，正极接3.3V。按键：一端接 PA0，PC13，另一端接 3.3V。

LED设计

按键设计

步骤 1：创建新项目

打开 STM32CubeMX：启动 STM32CubeMX，点击 File > New Project。在 MCU Selector 中搜索并选择 STM32F407ZGT6。点击 OK 创建项目。
选择外部高速晶振（HSE）

选择按键和LED引脚，PA0,PC13为按键输入管脚，选择GPIO_INPUT模式。PF6,PF7,PF8为LED输出控制管脚，选择GPIO_OUTPUT模式。配置 LED 引脚（输出）：在 Pinout View 中，找到 PF6,PF7,PF8。左键点击 PF6,PF7,PF8，选择 GPIO_Output。在 Configuration > GPIO 中，选择 PF6,PF7,PF8，设置： GPIO mode: Output Push Pull（推挽输出）。 GPIO Pull-up/Pull-down: pull-down。 Maximum output speed: Low（低速，适合 LED）。 User Label: 输入 LED_R、LED_G、LED_B（方便代码识别）。点击 Apply。

点击Clock Configuration配置系统时钟为168M最高速度。在 Pinout & Configuration 选项卡，点击 System Core > RCC。设置 High Speed Clock (HSE) 为 Crystal/Ceramic Resonator（STM32F4野火霸天虎开发板使用25MHz 外部晶振）。切换到 Clock Configuration 选项卡：设置 HCLK 为 168 MHz（STM32F407 的最大主频）。配置 PLL：输入 25 MHz（HSE），设置 PLL_M = 25，PLL_N = 336，PLL_P = 2，得到 168 MHz。确认后按 Enter 保存。

步骤 2：生成代码

项目设置：点击 Project Manager 选项卡。设置项目名称（KEY_LED）和保存路径。选择 Toolchain/IDE 为 STM32CubeIDE。勾选 Generated peripheral initialization as a pair of '.c/.h' files per IP。
生成代码：点击 Generate Code。 STM32CubeMX 生成项目文件后，点击 Yes 打开 STM32CubeIDE。

步骤 3：编写代码

打开 STM32CubeIDE：项目自动加载，打开 Core > Src > main.c。
实现 LED 闪烁：在 main.c 的 /* USER CODE BEGIN 3 */ 和 /* USER CODE END 3 */ 之间的 while(1) 循环中添加：

	  HAL_GPIO_TogglePin(LED_R_GPIO_Port, LED_R_Pin); // 切换 LED 状态
	  HAL_GPIO_TogglePin(LED_G_GPIO_Port, LED_G_Pin); // 切换 LED 状态
	  HAL_GPIO_TogglePin(LED_B_GPIO_Port, LED_B_Pin); // 切换 LED 状态
	  HAL_Delay(500); // 延时 500ms

3.实现按键控制 LED：替换 while(1) 循环中的代码为：

 if (HAL_GPIO_ReadPin(SW1_GPIO_Port, SW1_Pin) == GPIO_PIN_SET) {	      HAL_GPIO_WritePin(LED_R_GPIO_Port, LED_R_Pin, GPIO_PIN_SET); // 按下点亮
	  } else {	      HAL_GPIO_WritePin(LED_R_GPIO_Port, LED_R_Pin, GPIO_PIN_RESET); // 松开熄灭
	  }

步骤 4：编译与烧录

编译项目：在 STM32CubeIDE 中点击 Build（锤子图标）。
连接硬件：使用 USB 线连接STM32F4野火霸天虎开发板（或 J-Link 连接自定义板）。确保设备被识别。
烧录程序：点击 Run > Run 或调试按钮（绿色播放图标）。程序烧录后，LED 将根据按键状态点亮/熄灭，或以 500ms 间隔闪烁（取决于代码）。
测试：按下 PA0 按键，LED 应点亮；松开后熄灭。若实现闪烁功能，LED 每 500ms 切换状态。

步骤 6：高级配置（可选）

多 LED 配置： STM32F4野火霸天虎开发板板有3个 LED（PD12 绿色，PD13 橙色，PD14 红色，PD15 蓝色）。在 STM32CubeMX 中将 PF6、PF7、PF8配置为 GPIO_Output，并命名为 LED_R、LED_G、LED_B。修改代码实现多 LED 流水灯效果：

while (1) {    HAL_GPIO_WritePin(LED_R_GPIO_Port, LED_R_Pin, GPIO_PIN_SET);    HAL_Delay(200);    HAL_GPIO_WritePin(LED_R_GPIO_Port, LED_R_Pin, GPIO_PIN_RESET);    HAL_GPIO_WritePin(LED_G_GPIO_Port, LED_G_Pin, GPIO_PIN_SET);    HAL_Delay(200);    HAL_GPIO_WritePin(LED_G_GPIO_Port, LED_G_Pin, GPIO_PIN_RESET);    HAL_GPIO_WritePin(LED_B_GPIO_Port, LED_B_Pin, GPIO_PIN_SET);    HAL_Delay(200);    HAL_GPIO_WritePin(LED_B_GPIO_Port, LED_B_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}

外部中断（按键触发）：在 STM32CubeMX 中，将 PA0 配置为 GPIO_EXTI0。在 NVIC 选项卡启用 EXTI line 0 interrupt。在 main.c 中实现中断回调：

/* USER CODE BEGIN 4 */void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) {    if (GPIO_Pin == SW1_Pin) {
        HAL_GPIO_TogglePin(LED_R_GPIO_Port, LED_R_Pin); // 按键按下切换 LED 状态
    }
}/* USER CODE END 4 */