📖 第 13 章：跑马灯实验（LED Marquee）

13.1 STM32F4 GPIO 简介

F407IGT6 有 140 个 IO，分 GPIOA~GPIOI 共 10 组（I 组只有 12 个）。

5V 兼容：带 FT 标志的 IO 兼容 5V，可直连 5V 外设（模拟输入模式除外）。

GPIO 八种工作模式：

13.1.1 GPIO 功能模式

每种模式由 MODER（模式）、OTYPER（输出类型）、OSPEEDR（速度）、PUPDR（上下拉）、IDR（输入数据）、ODR（输出数据）、BSRR（位设置/复位）等寄存器组合实现。

13.1.2 GPIO 基本结构分析

GPIO 内部结构从引脚看进去：

1. 保护二极管：限制电压在 VSS~VDD；
2. 上拉/下拉电阻：30~50K，可软件开关；
3. TTL 肖特基触发器：将模拟信号整形为 0/1；
4. 输入数据寄存器 IDR：可读当前电平；
5. 输出数据寄存器 ODR：可设置输出电平；
6. 位设置/复位寄存器 BSRR：原子操作 ODR 位。

13.2 硬件设计

DMF407 LED 电路：

• LED0 → PF9，低电平点亮（灌电流接法）
• LED1 → PF10，低电平点亮

LED 串联电阻 ~ 510Ω，限流 ~ 5 mA。

13.3 程序设计

13.3.1 编程步骤

1. 开启 GPIOF 时钟：__HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
2. 配置 GPIO：HAL_GPIO_Init(GPIOF, &gpio_struct);
3. 在 while 里翻转电平。

13.3.2 关键代码

LED_Init:
    GPIO_InitTypeDef gpio = {0};
    __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
    gpio.Pin = GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10;
    gpio.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    gpio.Pull = GPIO_NOPULL;
    gpio.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOF, &gpio);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET); // 默认灭

main:
    while (1) {
        LED0_TOGGLE();    // HAL_GPIO_TogglePin(GPIOF, GPIO_PIN_9);
        delay_ms(500);
        LED1_TOGGLE();
        delay_ms(500);
    }

13.4 下载验证

烧录 → 开发板 LED0/LED1 交替闪烁（500ms 周期），看不到闪烁检查：

• 接线 / 烧录是否成功；
• 延时是否生效（Watch g_fac_us）；
• LED 正负极方向。