代码收藏家 STM32 相关函数学习 “mbed.h“库
1.mbed GPIO: DigitalIn,DigitalOut
mode有三种方式：pullup，pulldown，pullnone
#include "mbed.h" // 引入 Mbed 库
DigitalIn mypin(SW2, PullUp); // 创建数字输入对象 mypin，连接到 SW2 引脚，并设置为上拉模式，上拉模式保持为高电平 1
DigitalOut myled(LED_A); // 创建数字输出对象 myled，连接到 LED_A 引脚
void main(void) { // 主函数
long long i = 0; // 定义长整型变量 i，初始化为 0，用作计数器
long long j = 0; // 定义长整型变量 j，初始化为 0，跟踪输入状态变化
mypin.mode(PullDown); // 设置 mypin 的模式为下拉，未按下时为低电平（0）
while(1) { // 无限循环
i++; // 每次循环 i 自增 1
j += (mypin == 1) ? 1 : -1; // 根据 mypin 的状态更新 j，若为高（1）则 j 加 1，低（0）则 j 减 1
myled = mypin; // 将 mypin 的状态直接赋值给 myled，控制 LED 状态
myled.write(mypin.read()); // 读取 mypin 的状态并写入 myled（实际是多余的）
}
}
2.mbed GPIO: BusIn,BusOut
#include "mbed.h"
// 定义输入引脚（开关）
BusIn switches(p5, p6, p7, p8);
// 定义输出引脚（LED）
BusOut leds(p9, p10, p11, p12);
int main() {
// 初始化 LED 状态为 OFF
leds = 0;
while (true) {
// 读取开关状态
int switch_state = switches;
// 更新 LED 状态
leds = switch_state;
// 添加延迟，避免过快循环
wait(0.1);
}
}
3.mbed DAC: AnalogIn,AnalogOut（模拟信号输入输出）
AnalogIn 是 Mbed 库中的一个类，用于读取模拟输入信号。具体来说，AnalogIn 类用于从指定的模拟引脚获取模拟电压值，例如来自传感器或其他电路组件的信号。
#include "mbed.h" // 引入 Mbed OS 库
// 创建一个 AnalogIn 对象，使用 A0 引脚作为模拟输入
AnalogIn input(A0);
// 主函数
int main(void) {
// 创建一个数组来存储采样数据，大小为 1024
uint16_t samples[1024];
// 循环 1024 次以读取样本
for (int i = 0; i < 1024; i++) {
// 从模拟输入读取一个 16 位无符号整数值，并存储到数组中
samples[i] = input.read_u16();
// 暂停 1 毫秒，以设置采样间隔（即采样频率控制）
ThisThread::sleep_for(1);
}
// 在这里可以添加代码处理采集到的样本
}
4.mbed IRQ: InterruptIn（中断监测）
void rise(void (*handler)(void)) void fall(void (*handler)(void)),这里有两个函数用于中断，下降沿（即按钮被按下）和上升沿。
#include "mbed.h" // 引入 Mbed OS 库
// 创建一个 InterruptIn 对象，用于处理连接到 p28 引脚的按钮输入
InterruptIn mypin(p28);
// 创建一个 BusOut 对象，控制四个 LED 灯（LED_A, LED_B, LED_C, LED_D）
BusOut myleds(LED_A, LED_B, LED_C, LED_D);
// 中断处理函数，当按钮被按下时调用
void mypin_handler(void) {
myleds = myleds + 1; // 将当前 LED 状态加一
}
// 主函数
void main(void) {
mypin.mode(PullUp); // 设置 mypin 的模式为上拉输入
mypin.fall(mypin_handler); // 当 mypin 下降沿触发时调用 mypin_handler 函数
myleds = 0; // 初始化 LED 状态为 0（全熄灭）
while(true) { // 无限循环
// 空循环，等待中断触发
}
}
4.Timer(检测时间值)
-
void start(): 启动定时器，从当前时间开始计时。 -
void stop(): 停止定时器，停止计时并保留当前计时值。 -
void reset(): 重置定时器，将计时值设置为零。 -
float read(): 返回自定时器启动以来经过的时间（以秒为单位）。 -
int read_ms(): 返回自定时器启动以来经过的时间（以毫秒为单位）。 -
int read_us(): 返回自定时器启动以来经过的时间（以微秒为单位）。 -
std::chrono::microseconds elapsed_time(): 返回一个std::chrono::microseconds类型的对象，表示自定时器启动以来经过的时间。 -
operator float(): 允许将Timer对象转换为float，表示经过的时间（以秒为单位）。 -
#include "mbed.h" DigitalOut led(LED1); // 定义一个 LED 输出 Timer timer; // 创建 Timer 对象 int main() { timer.start(); // 启动定时器 // 模拟一些延迟操作 wait(2.0); // 等待 2 秒 timer.stop(); // 停止定时器 // 读取经过的时间 float elapsed_seconds = timer.read(); int elapsed_milliseconds = timer.read_ms(); int elapsed_microseconds = timer.read_us(); // 打印结果 printf("Elapsed time: %.2f seconds\n", elapsed_seconds); printf("Elapsed time: %d milliseconds\n", elapsed_milliseconds); printf("Elapsed time: %d microseconds\n", elapsed_microseconds); // 重置定时器并重新开始 timer.reset(); timer.start(); // 再次模拟一些延迟 wait(1.0); // 等待 1 秒 // 获取新的经过时间 auto elapsed = timer.elapsed_time(); // 使用 std::chrono printf("New elapsed time: %lld microseconds\n", elapsed.count()); // 将 Timer 对象转换为 float float elapsed_float = (float)timer; printf("Elapsed time using operator float: %.2f seconds\n", elapsed_float); while (true) { led = !led; // 切换 LED 状态 wait(0.5); // 每 0.5 秒切换一次 } }5.Ticker（定时器）
-
Ticker类用于设置一个定期中断，用于执行某个函数。Ticker可以用于周期性地执行任务，比如读取传感器数据或更新状态。 -
#include "mbed.h" DigitalOut led(LED1); // 定义一个 LED 输出 Ticker ticker; // 创建 Ticker 对象 // 定时处理函数 void toggle_led() { led = !led; // 切换 LED 状态 printf("LED toggled!\n"); } int main() { ticker.attach(toggle_led, 1.0); // 每隔 1 秒调用 toggle_led 函数 // 主循环 while (true) { // 在这里可以执行其他任务 wait(5); // 每 5 秒打印一次信息 printf("Main loop running...\n"); } }5.Timeout（延时器）
#include "mbed.h"
DigitalOut led(LED1); // 定义一个 LED 输出
int main() {
while (true) {
led = 1; // 打开 LED
ThisThread::sleep_for(500ms); // 等待 500 毫秒
led = 0; // 关闭 LED
ThisThread::sleep_for(500ms); // 等待 500 毫秒
}
}
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ThisThread::sleep_for(chrono::milliseconds(ms)):用于在多线程环境中暂停当前线程的执行，推荐使用。 -
void wait(float s): - 暂停执行指定的秒数。该函数已被弃用，建议使用更明确的睡眠函数。
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void wait_ms(int ms): - 暂停执行指定的毫秒数。
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void wait_us(int us): - 暂停执行指定的微秒数。
5.mbed PWM: PwmOut
PwmOut 类用于生成脉宽调制（PWM）信号。这可以用于控制电机速度、LED亮度等。
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脉冲宽度 (Pulse Width)：
- 指PWM信号在一个周期内处于高电平的时间长度，通常用时间单位（如毫秒或微秒）表示。
-
占空比 (Duty Cycle)：
- 表示高电平时间与整个周期时间的比例，通常以百分比表示。
- 计算公式为：
-
PWM频率 (Frequency)：
- 指PWM信号每秒钟循环的次数，单位为赫兹（Hz）。
- 计算公式为：
举例：
总结：
- 频率决定了PWM信号的响应速度，比如控制电机的转速或亮度时，频率过低可能会导致不平滑的输出。
- 占空比则直接影响功率的输送，比如LED的亮度和电机的速度等。
- PWM频率控制着信号的变化速度，而占空比则控制着在每个周期内信号的高低状态比例。两者结合使用，能够实现对设备的精确控制。
-
void period(float s): - 设置 PWM 周期，以秒为单位。例如，
period(0.02)设置周期为 20 毫秒。 -
void pulsewidth(float s): - 设置脉冲宽度，以秒为单位。
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void write(float duty_cycle): - 设置占空比，范围从 0.0 到 1.0（0% 到 100%）。
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operator=(float duty_cycle): - 支持通过赋值运算符设置占空比，功能与
write相同。 -
float read(): - 返回当前的占空比。
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operator float(): - 返回当前的占空比，支持隐式转换。
#include "mbed.h"
PwmOut led(PA_5); // 定义 PWM 输出引脚
int main() {
led.period(0.02); // 设置周期为 20 毫秒
while (true) {
// 增加亮度
for (float duty_cycle = 0.0; duty_cycle <= 1.0; duty_cycle += 0.1) {
led.write(duty_cycle); // 设置占空比
ThisThread::sleep_for(500ms); // 等待 500 毫秒
}
// 减少亮度
for (float duty_cycle = 1.0; duty_cycle >= 0.0; duty_cycle -= 0.1) {
led.write(duty_cycle); // 设置占空比
ThisThread::sleep_for(500ms); // 等待 500 毫秒
}
}
}
作者：躺不平的理查德
