📚 课程目录第1章 GPIO输出控制LED闪烁

1. GPIO输出控制LED闪烁

任务目标

使用STM32F103系列微控制器的GPIO引脚驱动一个LED，使其以1Hz频率闪烁（即每500ms翻转一次电平）。通过本案例掌握GPIO输出模式的配置方法以及基础延时函数的实现。

硬件准备

STM32F103C8T6最小系统板（蓝色药丸板）
LED一个（推荐红色，工作电压2V，电流5-10mA）
限流电阻一个（220Ω～1kΩ均可）
面包板及杜邦线若干

接线方式：LED阳极通过限流电阻连接至PC13引脚，阴极接地。PC13为STM32F103C8T6板载LED所在引脚，若使用外部LED，接线方式相同。

软件环境

STM32CubeIDE 或 Keil MDK-ARM（本文以STM32CubeIDE为例）
STM32CubeMX固件包（F1系列）
标准外设库或HAL库（本案例使用HAL库）

核心代码实现

以下代码基于STM32CubeMX生成的HAL工程，在main.c中完成LED闪烁逻辑。若使用寄存器操作，原理相同，仅配置方式不同。

/* main.c - 关键代码部分 */

/* 私有变量定义 */
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

/* GPIO端口时钟使能 */
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();

/* 配置PC13为推挽输出模式 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;   // 推挽输出
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;            // 无上下拉
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;   // 低速即可
HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

/* 主循环 */
while (1)
{
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);  // LED亮（低电平有效）
    HAL_Delay(500);                                          // 延时500ms

    HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);    // LED灭
    HAL_Delay(500);                                          // 延时500ms
}

若使用寄存器方式实现，核心代码等价于：

/* 寄存器版本 - 仅展示关键配置 */
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPCEN;      // 使能GPIOC时钟
GPIOC->CRH &= ~(0xF << 20);              // 清除CNF13[1:0]和MODE13[1:0]
GPIOC->CRH |= (0x2 << 20);               // CNF=10(推挽输出), MODE=10(2MHz)

while (1)
{
    GPIOC->BSRR = GPIO_BSRR_BR13;        // 置低电平，LED亮
    Delay_ms(500);
    GPIOC->BSRR = GPIO_BSRR_BS13;        // 置高电平，LED灭
    Delay_ms(500);
}

编译与烧录

在STM32CubeIDE中创建新工程，选择芯片型号STM32F103C8Tx。
将上述代码填入main.c的对应位置（HAL版本需保留CubeMX生成的初始化代码）。
点击编译按钮（锤子图标），确认无错误。
通过ST-Link或USB转串口（需配合Bootloader）连接开发板，点击烧录按钮。

验证方法

烧录成功后，观察LED状态：

LED应以1Hz频率（每秒一次）交替亮灭，即亮500ms、灭500ms。
若LED常亮或常灭，检查接线极性（PC13低电平点亮）及GPIO配置是否正确。
若闪烁频率明显偏快或偏慢，检查HAL_Delay的时钟配置——系统时钟应为72MHz（HAL库默认配置）。

通过条件：LED稳定地以约1Hz频率闪烁，无异常发热或复位现象。

常见问题

LED不亮：检查限流电阻是否过大（超过10kΩ可能导致电流不足），或LED引脚接反。
编译报错：确认已包含stm32f1xx_hal_gpio.h头文件，且HAL库已正确初始化（调用HAL_Init()和SystemClock_Config()）。
延时不准：若使用寄存器版本，需确保系统时钟配置为72MHz，否则延时函数需按实际时钟调整。