嵌入式C编程中GPIO状态的检测

Question

我们有一个嵌入式C编程任务，我们必须实现一个状态机，该状态机根据操纵杆的输入改变一系列LED。其中两种情况是：“如果左LED亮起并按下Down，则更改为右LED”和“如果右LED亮起并按下Down，则更改为左LED”。我知道如何打开某些LED的on按钮，但我不知道如何检查GPIO引脚/LED的状态，并根据使用操纵杆时的状态更改另一个LED。我基本上只想知道如何“调用”LED的状态。

这是到目前为止的状态机示例代码：

void
StateMachine ()
{
  // REPLACE THE FOLLOW CODE WITH YOUR SOLUTION
  // This code just toggles top LED and set left or right LED.
  //
  // Solution.

  uint8_t Joystick;
  uint8_t Toggle = 0;

  while (1)
  {
    Joystick = GetJoystick();

    if (Joystick == 'L')
    {
      WriteLED ('L', LED_ON);
      WriteLED ('R', LED_OFF);
    }
    else if (Joystick == 'R')
    {
      WriteLED ('L', LED_OFF);
      WriteLED ('R', LED_ON);
    }

    if (Toggle == 0)
    {
      WriteLED ('T', LED_ON);
      Toggle = 1;
    }
    else
    {
      WriteLED ('T', LED_OFF);
      Toggle = 0;
    }
  }
}

更新:这是我的WriteLED方法

void
WriteLED (uint8_t LED, uint8_t State)
{
  // Check for correct state
  if ((State != LED_OFF) && (State != LED_ON))
  {
    return;
  }

  // Turn on/off the LED
  switch (LED)
    {
    case 'L':
      HAL_GPIO_WritePin (LD4_GPIO_Port, LD4_Pin, State);
      break;
    case 'T':
      HAL_GPIO_WritePin (LD3_GPIO_Port, LD3_Pin, State);
      break;
    case 'B':
      HAL_GPIO_WritePin (LD6_GPIO_Port, LD6_Pin, State);
      break;
    case 'R':
      HAL_GPIO_WritePin (LD5_GPIO_Port, LD5_Pin, State);
      break;
    }

  return;
}

Answer 1

如果分配特别要求一个“状态机”，那么软件应该以某种方式具有不同的内部“状态”，对应于不同的LED输出要求。表示状态机的方法有很多种-- (您看过吗？) --例如：

// enumeration of the required states
enum OutputState {
    stateAllOff, // I'm *guessing* this is the required initial state?
    stateLeftLED,
    stateRightLED,
    // ... any other states that are specified.
    // ... but *not* random combinations of LEDs that are not part of the specification.
};

enum OutputState currentState = stateAllOff; // or whatever initial state is required

// [...] I'm not going to do the actual assignment here

状态机不需要读取发光二极管的状态，它只需要在currentState变量中“记住”它们。现在，代码的其余部分变成了对给定条件的直接实现，所以……

“如果左侧指示灯亮起并按下向下按钮，则更改为右侧指示灯”

    if (currentState == stateLeftLED) {
        if (Joystick == "D") {
            WriteLED ('R', LED_ON);
            WriteLED ('L', LED_OFF);
            currentState = stateRightLED;
        }
    }

Answer 2

STM的HAL库提供了一个与您已经使用的WritePin函数类似的ReadPin函数。

它的声明如下所示：

GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

这意味着你可以像这样读取某个引脚的状态：

GPIO_PinState ld6_state = HAL_GPIO_ReadPin(LD6_GPIO_Port, LD6_Pin);

GPIO_PinState是一个枚举：

typedef enum
{
  GPIO_PIN_RESET = 0,
  GPIO_PIN_SET
}GPIO_PinState;

剩下的工作就是将read函数(ld6_state)的返回值与枚举值进行比较。正如第一个答案所提到的，您很可能会遇到一些输入的跳动，这是由按钮的机械结构造成的。我想找出如何解决这个问题是任务的一部分，所以我会把它留给你。要查找的关键字:去抖动或去抖动

Answer 3

通常，GPIO的状态保存在寄存器变量中。您要么需要这个变量的定义，要么需要一个指向它的地址的向量来直接读取(或操作)它。您有WriteLED方法的文档吗？它可以给你一个提示。

如果您没有找到任何东西，您仍然可以实现一个标志来指示您最近打开的是哪个LED。

通常，嵌入式编程在很大程度上依赖于您正在使用的芯片和相应的编译器。因此，为了给你一个更好的答案，你应该首先提供重要的信息，比如你正在使用的硬件和软件以及你想要实现的库。