📚 课程目录第2章按键控制LED

2. 按键控制LED

任务说明

本案例基于中微CMS32系列车规MCU，实现按键控制LED亮灭。核心目标是：配置一个GPIO引脚为输入模式（按键），另一个GPIO引脚为输出模式（LED），通过轮询方式读取按键状态，当按键按下时点亮LED，松开时熄灭LED。通过本案例掌握输入模式配置、输出模式配置以及轮询读取GPIO的基本方法。

硬件连接

按键：一端连接PB0引脚，另一端连接GND（按下为低电平）
LED：正极通过限流电阻（约330Ω）连接PB1引脚，负极连接GND
MCU：CMS32L051（中微车规级MCU）

软件实现

代码基于CMS32L051标准外设库，使用PB0作为按键输入（内部上拉），PB1作为LED输出。主循环中持续读取PB0电平状态，若为低电平（按键按下）则置高PB1点亮LED，否则清零PB1熄灭LED。


#include "CMS32L051.h"

// 引脚定义
#define KEY_PIN      GPIO_PIN_0   // PB0 - 按键输入
#define LED_PIN      GPIO_PIN_1   // PB1 - LED输出
#define KEY_PORT     GPIOB        // 按键所在端口
#define LED_PORT     GPIOB        // LED所在端口

// 时钟与GPIO初始化
void GPIO_Init(void)
{
    // 使能GPIOB时钟
    Crm_ClkEnable(CRM_GPIOB_CLK);
    
    // 配置PB0为输入模式，内部上拉
    Gpio_SetMode(KEY_PORT, KEY_PIN, Gpio_Mode_In_PU);
    
    // 配置PB1为推挽输出模式
    Gpio_SetMode(LED_PORT, LED_PIN, Gpio_Mode_Out_PP);
    
    // 初始状态：LED熄灭
    Gpio_SetPin(LED_PORT, LED_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}

// 主函数
int main(void)
{
    // 系统时钟初始化（默认内部HSI 8MHz）
    Sysctrl_Init();
    
    // GPIO初始化
    GPIO_Init();
    
    while(1)
    {
        // 轮询读取按键状态
        // 按键按下时PB0为低电平（因为按键接GND）
        if(Gpio_ReadPin(KEY_PORT, KEY_PIN) == GPIO_PIN_RESET)
        {
            // 按键按下，点亮LED
            Gpio_SetPin(LED_PORT, LED_PIN, GPIO_PIN_SET);
        }
        else
        {
            // 按键松开，熄灭LED
            Gpio_SetPin(LED_PORT, LED_PIN, GPIO_PIN_RESET);
        }
    }
}

代码说明

时钟使能：使用Crm_ClkEnable(CRM_GPIOB_CLK)开启GPIOB端口时钟，这是操作GPIO的前提。
输入模式配置：Gpio_SetMode(KEY_PORT, KEY_PIN, Gpio_Mode_In_PU)将PB0配置为带上拉的输入模式。由于按键另一端接GND，按下时引脚被拉低，松开时由上拉电阻保持高电平，无需外部上拉电阻。
输出模式配置：Gpio_SetMode(LED_PORT, LED_PIN, Gpio_Mode_Out_PP)将PB1配置为推挽输出，可提供足够的驱动电流点亮LED。
轮询读取：主循环中通过Gpio_ReadPin()持续读取PB0状态，根据电平高低控制LED亮灭，实现实时响应。

工程文件与编译烧录

在官方CMS32L051开发环境中新建工程，将上述代码复制到main.c中，并确保工程已包含标准外设库文件（CMS32L051.h及相关源文件）。编译无误后，通过CMS-ICE仿真器或ISP方式将生成的hex文件烧录至芯片。

验证方法与判定标准

完成烧录并上电后，进行以下操作验证：

观察LED初始状态应为熄灭（PB1输出低电平）。
按下按键（PB0接地），LED应立即点亮。
松开按键，LED应立即熄灭。
重复按下/松开多次，LED响应应与按键动作一一对应，无延迟或误触发。

若以上行为全部符合，则判定本案例实现成功。若LED状态与按键动作不一致，检查硬件连接（按键是否接PB0与GND、LED是否接PB1与GND）以及代码中引脚编号是否与硬件一致。

关键寄存器配置说明

CMS32L051的GPIO模式通过端口模式寄存器（PMx）和上拉寄存器（PUx）配置。标准外设库的Gpio_SetMode()函数封装了这些寄存器的操作：输入带上拉模式对应PM位为1且PU位为1；推挽输出对应PM位为0。读取引脚状态通过端口数据寄存器（PDx）实现，Gpio_ReadPin()返回该引脚当前电平。本案例使用库函数方式，屏蔽了底层寄存器细节，便于快速理解和移植。