芯片：STM32F103C8T6
功能：GPIOA、GPIOB、GPIOC 三端口，4 个 LED（3 个外接 LED+PC13 板载 LED）轮流流水，间隔 1s，寄存器直接编程
一、实验目的
熟悉 STM32 GPIO 寄存器工作原理，掌握寄存器配置 GPIO 推挽输出。
学会搭建 LED 外围电路，实现多 LED 流水点亮。
掌握 RCC 外设时钟使能方法，将板载 PC13 LED 加入流水序列。
二、实验器材
STM32F103C8T6 最小系统、ST-LINK 下载器、面包板、LED×3、220Ω 电阻 ×3、杜邦线、Keil MDK、PC
三、实验原理
引脚分配
表格
引脚 端口 说明
PA0 GPIOA 外接 LED1
PB0 GPIOB 外接 LED2
PB1 GPIOB 外接 LED3
PC13 GPIOC 板载 LED，无需接线
逻辑：引脚低电平点亮 LED，高电平熄灭。
核心寄存器
表格
寄存器 地址 功能
RCC_APB2ENR 0x40021018 开启 GPIOA/GPIOB/GPIOC 时钟
GPIOA_CRL 0x40010800 配置 PA0
GPIOB_CRL 0x40010C00 配置 PB0、PB1
GPIOC_CRH 0x40011004 配置 PC13
GPIOA_ODR 0x4001080C A 口输出电平控制
GPIOB_ODR 0x40010C0C B 口输出电平控制
GPIOC_ODR 0x4001100C C 口输出电平控制
推挽输出参数0x3：50MHz 推挽输出。软件两层 for 循环实现粗略毫秒延时。
四、硬件接线
PA0 → LED 正极 →220Ω 电阻 →GND
PB0 → LED 正极 →220Ω 电阻 →GND
PB1 → LED 正极 →220Ω 电阻 →GND
PC13 板载 LED 无需接线
ST-LINK 连接 SWDIO、SWCLK、3.3V、GND 用于烧录
五、程序设计思路
开启 GPIOA、GPIOB、GPIOC 外设时钟。
配置 PA0、PB0、PB1、PC13 为推挽输出。
初始化全部 LED 熄灭。
循环依次单独点亮一个 LED，其余熄灭，每次延时 1s，循环流水。
六、源代码
c
//寄存器地址宏定义
#define RCC_APB2ENR (*(volatile unsigned int)0x40021018)
#define GPIOA_CRL ((volatile unsigned int)0x40010800)
#define GPIOB_CRL ((volatile unsigned int)0x40010C00)
#define GPIOC_CRH ((volatile unsigned int *)0x40011004)
#define GPIOA_ODR (*(volatile unsigned int)0x4001080C)
#define GPIOB_ODR ((volatile unsigned int)0x40010C0C)
#define GPIOC_ODR ((volatile unsigned int *)0x4001100C)
/**
- @brief 软件毫秒延时
*/
void Delay_ms(unsigned int t)
{
unsigned int i,j;
for(i = t; i > 0; i–)
for(j = 7200; j > 0; j–);
}
int main(void)
{
//开启GPIOA、GPIOB、GPIOC时钟
RCC_APB2ENR |= (1<<2) | (1<<3) | (1<<4);
//PA0推挽输出 GPIOA_CRL &= ~(0xF << 0); GPIOA_CRL |= (0x3 << 0); //PB0推挽输出 GPIOB_CRL &= ~(0xF << 0); GPIOB_CRL |= (0x3 << 0); //PB1推挽输出 GPIOB_CRL &= ~(0xF << 4); GPIOB_CRL |= (0x3 << 4); //PC13推挽输出 GPIOC_CRH &= ~(0xF << 20); GPIOC_CRH |= (0x3 << 20); //全部LED熄灭 GPIOA_ODR |= (1 << 0); GPIOB_ODR |= (1 << 0) | (1 << 1); GPIOC_ODR |= (1 << 13); while(1) { //PA0亮1s GPIOA_ODR &= ~(1 << 0); GPIOB_ODR |= (1 << 0) | (1 << 1); GPIOC_ODR |= (1 << 13); Delay_ms(1000); //PB0亮1s GPIOA_ODR |= (1 << 0); GPIOB_ODR &= ~(1 << 0); GPIOB_ODR |= (1 << 1); GPIOC_ODR |= (1 << 13); Delay_ms(1000); //PB1亮1s GPIOA_ODR |= (1 << 0); GPIOB_ODR |= (1 << 0); GPIOB_ODR &= ~(1 << 1); GPIOC_ODR |= (1 << 13); Delay_ms(1000); //PC13亮1s GPIOA_ODR |= (1 << 0); GPIOB_ODR |= (1 << 0) | (1 << 1); GPIOC_ODR &= ~(1 << 13); Delay_ms(1000); }}
七、实验步骤
在面包板搭建 LED 电路，接好 PA0、PB0、PB1 三路 LED。
ST-LINK 连接开发板与电脑。
Keil 新建工程，芯片选择 STM32F103C8T6，粘贴代码并编译。
配置 ST-LINK 下载器，烧录程序。
上电，观察 LED 流水效果。
八、实验现象
上电后，LED 按 PA0 → PB0 → PB1 → PC13 顺序依次单独点亮，其余熄灭，每个灯点亮 1 秒，循环流水。
九、问题分析
软件延时精度有限，受编译器和系统时钟影响，初始闪烁过快，修改内层循环计数至 7200 后延时接近 1s。
GPIO 必须开启对应 RCC 时钟，否则引脚无法输出电平。
220Ω 限流电阻保护 LED，防止过流烧毁。
十、实验总结
本次实验直接操作寄存器配置 GPIO，成功使用 GPIOA/GPIOB/GPIOC 三个端口实现 4 个 LED 流水灯，切换间隔 1s。掌握了底层寄存器配置、时钟使能，理解 GPIO 推挽输出原理，完成实验任务。
