📚 课程目录第1章点亮LED并测量GPIO输出波形

1. 点亮LED并测量GPIO输出波形

任务说明

本案例要求使用MCU的GPIO引脚驱动LED，并通过逻辑分析仪或示波器测量该引脚的输出波形，验证GPIO配置与延时函数的准确性。你需要完成：GPIO初始化、LED点亮/熄灭控制、延时函数实现，以及波形测量点的明确标注。

硬件连接

MCU：STM32F103C8T6（Blue Pill）
LED正极通过220Ω限流电阻连接至PA5
LED负极连接至GND
逻辑分析仪探头连接至PA5与GND

代码实现


#include "stm32f1xx_hal.h"

void delay_ms(uint32_t ms) {
    for (uint32_t i = 0; i < ms * 8000; i++) {
        __NOP();
    }
}

int main(void) {
    HAL_Init();
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    while (1) {
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);   // LED亮
        delay_ms(500);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET); // LED灭
        delay_ms(500);
    }
}

波形测量与验证

将逻辑分析仪采样率设置为1MHz以上，通道连接PA5。上电后应观察到周期为1s的方波：高电平持续500ms（LED亮），低电平持续500ms（LED灭）。若使用示波器，可测量高电平电压应为3.3V左右。

验证方法

编译并烧录代码至STM32F103C8T6，确认LED以约1Hz频率闪烁。
逻辑分析仪连接PA5，观察波形是否为方波，高电平时间是否为500ms±50ms。
若波形周期偏差超过±10%，检查延时函数中的循环次数（当前值基于8MHz内部时钟估算，实际频率可能不同）。
判定标准：LED肉眼可见规律闪烁，且测量波形周期在0.9s～1.1s范围内即通过。

注意：延时函数基于软件循环实现，精度受编译器优化等级和系统时钟影响。若需精确延时，建议使用定时器（如HAL_Delay()），但本案例为演示GPIO波形测量，软件延时已足够验证逻辑分析仪的使用方法。