STM32マイコン19(LED制御用ソースファイル、ヘッダファイル作成)

LED制御用ファイルの作成

1.本日の内容

　(1) STM32マイコン(nucleof401RE)を使用しLEDの点灯/消灯を制御する。

　(2) 制御用のソースファイル、ヘッダファイルを作成する。

　(3) 今までは、main.cのUSER CODE部分に記載していた。

　　LED制御用にled.c、led.hファイルを作成する。

　　LED制御用以外に、基本的なON/OFFやture/falseを定義する

　　typedef.hファイルを作成する。

・目次

2.内容

​​(1) やる内容の詳細​

　・LED制御用ファイル(led.c、led.h)を作成する。

　・作成したファイルを使用して、STM32マイコン(nucleo f401RE)を使用して、

　　ledの点灯/消灯を行う。

　・PA_5のLEDの点灯/消灯を制御する。

(2) CubeMXの設定

　CubeMXの設定は、下記記事と同じ。

　→STM32マイコン_9(タイマ割り込み：LED点滅) - Project_OKI’s diary

(3) プログラムの作成

typedef.hファイルの作成

/**
*	@file		typedef.h
*	@brief		基本型変数定義
*	@date		2023/01/10
*/

#ifndef TYPEDEF_H
#define TYPEDEF_H

/** \mainpage
 *	-#本プログラムについて<BR>
 *	本プログラムは、値が明示的に決まっているもの
 *	(true/falseやON/OFFなど)
 *	を基本的な型として定義する。
 */

/*
*****************************************
	enum define
*****************************************
*/
#ifndef NULL
#define NULL '\0'			///<NULLを'\0'と定義
#endif


///BOOL型(ない場合のみ)
#undef false
#undef true
typedef enum{false=0	///<為
	,true		///<真
	}bool;

///ONOFF型
typedef enum{OFF=0	///<OFF指定
	,ON		///<ON指定
	}ONOFF;

///SIGNAL型
typedef enum{LOW=0	///<信号をLOWにする
	,HIGH		///<信号をHIGHにする。
	}SIGNAL;

///UPDOWN型
typedef enum{UP=0	///<UP指定
	,DOWN		///<DOWN指定
	}UPDOWN;

//INOUT型
typedef enum{INP=0	///<IN指定
	,OUTP=1		///<OUT指定
	}INOUT;

///基本型定義
typedef signed char	SCHAR;		///<8bit変数 符号有り
typedef unsigned char	UCHAR;		///<8bit変数 符号無し
typedef signed short	SSHORT;		///<16bit変数 符号有り
typedef unsigned short	USHORT;		///<16bit変数 符号無し
typedef signed int	SINT;		///<int型 符号有り(8bitサイズ)
typedef unsigned int	UINT;		///<int型 符号無し(8bitサイズ)
typedef signed long	SLONG;		///<32bit変数 符号有り
typedef unsigned long	ULONG;		///<32bit変数 符号無し
typedef float		SFLOAT;		///<32bit浮動小数点変数
typedef double		SDOUBLE;	///<64bit浮動小数点変数

#endif

led.cファイルの作成

/**	******************************************************* */
/**
 *	@file		led.c
 *	@brief		LED制御処理
 *	@brief		Compiler 	: Atollic True Studio for STM32 9.0.0
 *	@brief		CPU			: STM32F401
 *	@date		$LastChangedDate	: 2023/01/12 $
 */
/**	******************************************************* */

/* ************************************************************ */
//		インクルード ファイル																			
/* ************************************************************* */
#include "main.h"
#include "led.h"    	//LED制御ヘッダファイルのインクルード

/** ************************************************************ */
/**		外部定義変数																						*/
/** ************************************************************ */
	LEDCTRL 		ledctrl;   //LED制御構造体

/** ******************************************************* */
//		関数の作成																						
/** *************************************************** */

/**	*********************************************** */
/**
*	MODE1 LED点灯/消灯処理(LED1を点灯/消灯(反転)する処理)
*	@param	void        	: none
*	@return	void		: none
*/
/**	************************************************ */
void Led1Blink()
{
	///LED点滅フラグ確認
	if(ledctrl.led1blif == true){
		if(Led1State == HIGH){	///LEDがHIGHの時
			Led1(LOW);	///LED1をON
		}else{			///LED1がLOWの時
			Led1(HIGH);	///LED1をOFF
		}
	}
}

/* **** ファイルの最後 ( led.c ) ******************************** */

led.hファイルの作成

/**	******************************************** */
/**
 *	@file		led.h
 *	@brief		LED制御ヘッダ
 *	@brief		Compiler 	: Atollic True Studio for STM32 9.0.0
 *	@brief		CPU			: STM32F401RE
 *	@date		$LastChangedDate	: 2022/07/30  $
 *
 */
/**	******************************************** */

///多重インクルード防止
#ifndef LED_H ///<LED未定義?
#define LED_H ///<LED_H 定義済み!!

/* ****************************************************** */
//		インクルード ファイル																			
/**************************************************** */
#include "typedef.h"	//基本型変数定義ヘッダファイルのインクルード

/* **************************************************** */
//		定数値の定義																					
/* **************************************************** */

/* ************************************************** */
//		式、関数の置き換え																						
/* **************************************************** */
///Bit変換：出力
#define OutGPIOBit(port,pin,data)	(port->ODR=((port->ODR&~(pin))|((data==0) ? 0 : (pin))))	///GPIO設定
///Bit変換：入力
#define InGPIO(port,pin) ((((port->IDR)&(pin))==0)?0:1)

///LED ON/OFF関数の作成
#define Led1(dt)	OutGPIOBit(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,dt)
///LEDステート確認用変数
#define Led1State	InGPIO(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin)					

/* ****************************************************** */
//	構造体の定義																					
/* ************************************************ */
//MODE LEDステート管理用構造体
typedef struct{
	//LED動作ステート
	USHORT		led1blicout;///LED点滅時間カウント用変数
	bool		led1blif;   ///LED1点滅ステート：true：LED点滅　false：LED点滅しない
} LEDCTRL;

/* **************************************************** */
//		外部変数の定義																					
/* ********************************************* */
extern LEDCTRL 		ledctrl;	///LED制御構造体

/* ********************************************** */
//	関数のプロトタイプ宣言																				
/* ********************************************* */
extern void Led1Blink();	///LED1を点灯/消灯(反転)関数

#endif ///<LED_H 未定義 End

/* **** ファイルの最後 ( led.h ) ************************* */

main.cファイルの作成

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "typedef.h"
#include "led.h"
/* USER CODE END Includes */

  /* USER CODE BEGIN 2 */
  //TIM3開始
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);

  //LED点滅開始
  ledctrl.led1blif = true;

  /* USER CODE END 2 */

/* USER CODE BEGIN 4 */

//タイマー割り込み実行関数
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim == &htim3){	//TIM3割り込み処理(1秒ごとに実行)
		//LED点滅処理
		Led1Blink();
	}
}
/* USER CODE END 4 */

(4) プログラムの説明

　(a) 構造体の作成

構造体名	構造体変数名
LEDCTRL	ledctrl
型	変数名	役割
bool	led1blif	LED1点滅ON/OFF制御フラグ
USHORT	led1blitim	LED1点滅ON/OFF時間(使っていない)

 

　(b) 関数の作成

関数名	役割	引数	返り値
Led1Blink	LED1 ON/OFF反転関数	なし	なし
LED1	LED1 ON/OFF関数：HIGHでLED ON、LOWでLED OFF	HIGH/LOW	なし

 

　(c) typedef enum{LOW=0

　　enumにて、LOWを0、HIGHを1に設定

　　→詳細：組み込みC言語基礎知識8(enum：列挙型) - Project_OKI’s diary

 

　(d) void Led1Blink()

　　 LED点滅用関数処理

　　if(ledctrl.led1blif == true){ 　でled点滅フラグがtrueの時実行

　　if(Led1State == HIGH){　でledがHighの時、LED OFFを実行している。

 

　(e)　#define OutGPIOBit(port,pin,data) (port->ODR=*1|((data==0) ? 0 : (pin)))) ///GPIO設定

　　GPIO設定のレジスタ設定

　　#define Led1(dt) OutGPIOBit(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,dt)

　　で、PA5のLED1のGPIOを設定している。

　　詳細：

　　・STM32マイコン_10(レジスタ操作でLED点滅) - Project_OKI’s diary

　　・STM32マイコン_15(レジスタ操作でLED点滅2)

　　・STM32マイコン_16(レジスタ操作でスイッチ入力)

 

　(f) ソースファイルとヘッダファイルについては下記参照

　　→C言語基礎知識16(ソースファイルとヘッダファイル)　

 

　(g) 割り込み処理については下記参照

　　→STM32マイコン_9(タイマ割り込み：LED点滅) - Project_OKI’s diary

 

　(h) 構造体については下記参照

　　→組み込みC言語基礎知識7(構造体1) - Project_OKI’s diary

 

3.関連記事

関連記事一覧：

・Project OKI過去のブログ一覧とか - Project_OKI’s diary

 

組み込みC言語：

・STM32マイコン学習_1(環境の導入：CubeMXとTrueStdio) - Project_OKI’s diary

・STM32マイコン_2(UART通信：TeraTermにHellow表示) - Project_OKI’s diary

・STM32マイコン_3(UART通信：複数文字送信) - Project_OKI’s diary

・STM32マイコン_4(NVICの設定内容) - Project_OKI’s diary

・STM32マイコン_5(スイッチ入力とLED点灯、消灯) - Project_OKI’s diary

その他： 

・CubeIDEの使い方(起動～デバック実行) - Project_OKI’s diary

C言語：

・組み込みの為のC言語基礎知識1(printf) - Project_OKI’s diary

・C言語基礎知識2(for分で処理を繰り返す) - Project_OKI’s diary

・C言語基礎知識3(配列) - Project_OKI’s diary

・C言語基礎知識4(if文) - Project_OKI’s diary

・C言語基礎知識5(switch文) - Project_OKI’s diary

 

データシート：

・UM1725｜デザイン/サポート｜STM32, STM8ファミリはSTの32bit／8bit汎用マイクロコントローラ製品

・RM0368｜デザイン/サポート｜STM32, STM8ファミリはSTの32bit／8bit汎用マイクロコントローラ製品

・NUCLEO-F401RE | Mbed

*1:port->ODR&~(pin