1、硬件设计
STM32与LED的连接见图1-1所示，这是一个RGB灯，由红蓝绿3个小灯构成，使用PWM控制时可以混合成256种不同的颜色。
这些LED的阴极都连接到STM32的GPIO引脚，只要我们控制GPIO引脚的电平输出状态，即可控制LED的亮灭。
2、软件设计
为了使工程更加有条理，我们把LED控制相关的代码独立分开存储，方便以后移植。在“工程模板”之上新建bsp_led.c及bsp_led.h文件，其中的bsp即Board Support Packet的缩写（板级支持包），这些文件也可根据个人喜好命名，不属于STM32标准库的内容，是由我们自己根据应用需要编写的。
2.1 编程要点
1）使能GPIO端口时钟；
2）初始化GPIO目标引脚为推挽输出模式；
3）编写简单测试程序，控制GPIO引脚输出高、低电平。
2.2 代码分析
1．LED引脚宏定义
在编写应用程序的过程中，要考虑更改硬件环境的情况，例如LED的控制引脚与当前的不一样，我们希望程序只需要做最小的修改即可在新的环境正常运行。这个时候一般把硬件相关的部分使用宏来封装，若更改了硬件环境，只修改这些硬件相关的宏即可。这些定义一般存储在头文件，即本例子中的bsp_led.h文件中，见代码清单1-1。
代码清单1-1 LED控制引脚相关的宏
1 // R-红色
2 #define LED1_GPIO_PORT GPIOB
3 #define LED1_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
4 #define LED1_GPIO_PIN GPIO_Pin_5
5 // G-绿色
6 #define LED2_GPIO_PORT GPIOB
7 #define LED2_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
8 #define LED2_GPIO_PIN GPIO_Pin_0
9 // B-蓝色
10 #define LED3_GPIO_PORT GPIOB
11 #define LED3_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
12 #define LED3_GPIO_PIN GPIO_Pin_1以上代码分别把控制LED的GPIO端口、GPIO引脚号以及GPIO端口时钟封装起来了。在实际控制的时候我们就直接用这些宏，以达到应用代码与硬件无关的效果。
其中的GPIO时钟宏RCC_APB2Periph_GPIOB是STM32标准库定义的GPIO端口时钟相关的宏，它的作用与GPIO_Pin_x这类宏类似，用于指示寄存器位，方便库函数使用，下面初始化GPIO时钟的时候可以看到它的用法。
2．控制LED亮灭状态的宏定义
为了方便控制LED，我们把LED常用的亮、灭及状态反转的控制也直接定义成宏，见代码清单1-2。
代码清单1-2 控制LED亮灭的宏
1 /＊ 直接操作寄存器的方法控制IO ＊/
2 #define digital Hi(p,i) {p->BSRR=i;} //输出高电平
3 #define digital Lo(p,i) {p->BRR=i;} //输出低电平
4 #define digital Toggle(p,i) {p->ODR ^=i;} //输出反转状态
5
6
7 /＊ 定义控制IO的宏 ＊/
8 #define LED1_TOGGLE digital Tog
gle(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN)
9 #define LED1_OFF digital Hi(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN)
10 #define LED1_ON digital Lo(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN)
11
12 #define LED2_TOGGLE digital Toggle(LED2_GPIO_PORT,LED2_GPIO_PIN)
13 #define LED2_OFF digital Hi(LED2_GPIO_PORT,LED2_GPIO_PIN)
14 #define LED2_ON digital Lo(LED2_GPIO_PORT,LED2_GPIO_PIN)
15
16 #define LED3_TOGGLE digital Toggle(LED2_GPIO_PORT,LED3_GPIO_PIN)
17 #define LED3_OFF digital Hi(LED2_GPIO_PORT,LED3_GPIO_PIN)
18 #define LED3_ON digital Lo(LED2_GPIO_PORT,LED3_GPIO_PIN)
19
20 /＊ 基本混色，后面高级用法使用PWM可混出全彩颜色，且效果更好 ＊/
21
22 //红
23 #define LED_RED \
24 LED1_ON;\
25 LED2_OFF;\
26 LED3_OFF
27
28 //绿
29 #define LED_GREEN \
30 LED1_OFF;\
31 LED2_ON;\
32 LED3_OFF
33
34 //蓝
35 #define LED_BLUE \
36 LED1_OFF;\
37 LED2_OFF;\
38 LED3_ON
39
40
41 //黄(红+绿)
42 #define LED_YELLOW \
43 LED1_ON;\
44 LED2_ON;\
45 LED3_OFF
46 //紫(红+蓝)
47 #define LED_PURPLE \
48 LED1_ON;\
49 LED2_OFF;\
50 LED3_ON
51
52 //青(绿+蓝)
53 #define LED_CYAN \
54 LED1_OFF;\
55 LED2_ON;\
56 LED3_ON
57
58 //白(红+绿+蓝)
59 #define LED_WHITE \
60 LED1_ON;\
61 LED2_ON;\
62 LED3_ON
63
64 //黑(全部关闭)
65 #define LED_RGBOFF \
66 LED1_OFF;\
67 LED2_OFF;\
68 LED3_OFF这部分宏控制LED亮灭的操作是直接向BSRR、BRR和ODR这3个寄存器写入控制指令来实现的，对BSRR写1输出高电平，对BRR写1输出低电平，对ODR寄存器某位进行异或操作可反转位的状态。
RGB彩灯可以实现混色，如第41行代码控制红灯和绿灯亮而蓝灯灭，可混出黄色效果。
代码中的“\”是C语言中的续行符语法，表示续行符的下一行与续行符所在的代码是同一行。因为代码中宏定义关键字“#define”只对当前行有效，所以我们使用续行符来连接起来。以下的代码是等效的：
#define LED_YELLOW LED1_ON; LED2_ON; LED3_OFF
应用续行符的时候要注意，在“\”后面不能有任何字符（包括注释、空格），只能直接换行。
3．LED GPIO初始化函数
利用上面的宏即可编写LED的初始化函数，见代码清单11-3。
代码清单11-3 LED GPIO初始化函数
1 void LED_GPIO_Config(void)
2 {
3 /＊定义一个GPIO_Init Type Def类型的结构体＊/
4 GPIO_Init Type Def GPIO_Init Structure;
5
6 /＊开启LED相关的GPIO外设时钟＊/
7 RCC_APB2Periph Clock Cmd( LED1_GPIO_CLK|
8 LED2_GPIO_CLK|
9 LED3_GPIO_CLK, ENABLE);
10 /＊选择要控制的GPIO引脚＊/
11 GPIO_Init Structure.GPIO_Pin = LED1_GPIO_PIN;
12
13 /＊设置引脚模式为通用推挽输出＊/
14 GPIO_Init Structure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
15
16 /＊设置引脚速率为50MHz ＊/
17 GPIO_Init Structure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
18
19 /＊调用库函数，初始化GPIO＊/
20 GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_Init Structure);
21
22 /＊选择要控制的GPIO引脚＊/
23 GPIO_Init Structure.GPIO_Pin = LED2_GPIO_PIN;
24
25 /＊调用库函数，初始化GPIO ＊/
26 GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_Init Structure);
27
28 /＊选择要控制的GPIO引脚＊/
29 GPIO_Init Structure.GPIO_Pin = LED3_GPIO_PIN;
30
31 /＊调用库函数，初始化GPIO ＊/
32 GPIO_Init(LED3_GPIO_PORT, &GPIO_Init Structure);
33
34 /＊ 关闭LED灯1 ＊/
35 GPIO_Set Bits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN);
36
37 /＊ 关闭LED灯2 ＊/
38 GPIO_Set Bits(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN);
39
40 /＊ 关闭LED灯3 ＊/
41 GPIO_Set Bits(LED3_GPIO_PORT, LED3_GPIO_PIN);
42 }整个函数与第8章中的类似，主要区别是硬件相关的部分使用宏来代替，初始化GPIO端口时钟时也采用了STM32库函数。函数执行流程如下：
1）使用GPIO_Init Type Def定义GPIO初始化结构体变量，以便后面用于存储GPIO配置。
2）调用库函数RCC_APB2Periph Clock Cmd来使能LED的GPIO端口时钟。在前面的章节中我们是直接向RCC寄存器赋值来使能时钟的，不如这样直观。该函数有两个输入参数，第1个参数用于指示要配置的时钟，如本例中的RCC_ APB2Periph_GPIOB，应用时我们使用“|”操作同时配置3个LED的时钟；函数的第2个参数用于设置状态，可输入Disable关闭或Enable使能时钟。
3）向GPIO初始化结构体赋值，把引脚初始化成推挽输出模式，其中的GPIO_Pin使用宏LEDx_GPIO_PIN来赋值，使函数的实现便于移植。
4）使用以上初始化结构体的配置，调用GPIO_Init函数向寄存器写入参数，完成GPIO的初始化。这里的GPIO端口使LEDx_GPIO_PORT宏来赋值，也是为了程序移植方便。
5）使用同样的初始化结构体，只修改控制的引脚和端口，初始化其他LED使用的GPIO引脚。
6）使用宏控制RGB灯默认关闭。
4．main函数
编写完LED的控制函数后，就可以在main函数中测试了，见代码清单1-4。
代码清单1-4 控制LED，main文件
1 #include“stm32f10x.h”
2 #include“./led/bsp_led.h”
3
4 #define SOFT_DELAY Delay(0x0FFFFF);
5
6 void Delay(__IO u32 n Count);
7
8 /＊＊
9 ＊ @brief main函数
10 ＊ @param 无
11 ＊ @retval无
12 ＊/
13 int main(void)
14 {
15 /＊ LED端口初始化 ＊/
16 LED_GPIO_Config();
17
18 while (1)
19 {
20 LED1_ON; //亮
21 SOFT_DELAY;
22 LED1_OFF; //灭
23
24 LED2_ON; //亮
25 SOFT_DELAY;
26 LED2_OFF; //灭
27
28 LED3_ON; //亮
29 SOFT_DELAY;
30 LED3_OFF; //灭
31
32 /＊轮流显示红、绿、蓝、黄、紫、青、白颜色＊/
33 LED_RED;
34 SOFT_DELAY;
35
36 LED_GREEN;
37 SOFT_DELAY;
38
39 LED_BLUE;
40 SOFT_DELAY;
41
42 LED_YELLOW;
43 SOFT_DELAY;
44
45 LED_PURPLE;
46 SOFT_DELAY;
47
48 LED_CYAN;
49 SOFT_DELAY;
50
51 LED_WHITE;
52 SOFT_DELAY;
53
54 LED_RGBOFF;
55 SOFT_DELAY;
56 }
57 }
58
59 void Delay(__IO uint32_t n Count) //简单的延时函数
60 {
61 for (; n Count != 0; n Count--);
62 }在main函数中，调用我们前面定义的LED_GPIO_Config初始化好LED的控制引脚，然后直接调用各种控制LED亮灭的宏来实现LED的控制。
以上就是一个使用STM32标准软件库开发应用的流程。
3 下载验证
把编译好的程序下载到开发板并复位，可看到RGB彩灯轮流显示不同的颜色。
4 STM32标准库补充知识
1．System Init函数在哪里
在前面章节中我们自己新建工程的时候需要定义一个System Init空函数，但是在这个用STM32标准库开发的工程却没有这样做，System Init函数在哪里呢？
这个函数在STM32标准库的system_stm32f10x.c文件中定义了，而我们的工程已经包含该文件。
标准库中的System Init函数把STM32芯片的系统时钟设置成了72MHz，即此时AHB时钟频率为72MHz，APB2为72MHz，APB1为36MHz。当STM32芯片上电后，执行启动文件中的指令时，会调用该函数，将系统时钟设置为以上状态。
2．断言
细心对比前几章我们自己定义的GPIO_Init函数与STM32标准库中同名函数，会发现标准库中的函数内容多了一些乱七八糟的东西，那是断言.
3．Doxygen注释规范
在STM32标准库以及我们自己编写的bsp_led.c文件中，可以看到一些比较特别的注释，类似代码清单1-8。
代码清单1-8 Doxygen注释规范
1 /＊＊
2 ＊ @brief 初始化控制LED的IO
3 ＊ @param 无
4 ＊ @retval无
5 ＊/这是一种名为Doxygen的注释规范，如果在工程文件中按照这种规范去注释，可以使用Doxygen软件自动根据注释生成帮助文档。我们所说的非常重要的库帮助文档《stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm》，就是由该软件根据库文件的注释生成的。关于Doxygen注释规范本教程不作讲解，感兴趣的读者可自行搜索网络上的资料学习。
4．防止头文件重复包含
在STM32标准库的所有头文件以及我们自己编写的bsp_led.h头文件中，可看到类似代码清单11-9的宏定义。它的功能是防止头文件被重复包含，避免引起编译错误。
代码清单1-9 防止头文件重复包含的宏
1 #ifndef __LED_H
2 #define __LED_H
3
4 /＊此处省略头文件的具体内容＊/
5
6 #endif /＊ end of __LED_H ＊/在头文件的开头，使用“#ifndef”关键字，判断标号“__LED_H”是否被定义，若没有被定义，则从“#ifndef”至“#endif”关键字之间的内容都有效。
也就是说，这个头文件若被其他文件“#include”，它就会被包含到该文件中了，且头文件中紧接着使用“#define”关键字定义上面判断的标号“__LED_H”。
当这个头文件被同一个文件第2次“#include”包含的时候，由于有了第1次包含中的“#define __LED_H”定义，这时再判断“#ifndef __LED_H”，判断的结果就是假了，
从“#ifndef”至“#endif”之间的内容都无效，从而防止了同一个头文件被包含多次，编译时就不会出现“redefine（重复定义）”的错误了。
一般来说，我们不会直接在C的源文件写两个“#include”来包含同一个头文件，但可能因为头文件内部的包含导致重复，这种代码主要是避免这样的问题。
如bsp_led.h文件中使用了“#include “stm32f10x.h””语句，按习惯，可能我们写主程序的时候会在main文件写“#include "bsp_led.h"及#include “stm32f10x.h””，这个时候“stm32f10x.h”文件就被包含两次了，如果没有这种机制，就会出错。
至于为什么要用两个下划线来定义“__LED_H”标号，其实这只是防止它与其他普通宏定义重复了，如我们用“GPIO_PIN_0”来代替这个判断标号，就会因为stm32f10x.h已经定义了GPIO_PIN_0，结果导致bsp_led.h文件无效了，bsp_led.h文件一次都没被包含。
