GPIO 与基础外设

关键概念

类型状态：状态机在类型里

一个引脚的一生，就是在不同类型之间转换。每次 into_xxx 都消耗旧类型、产出新类型，编译器全程追踪它现在"是什么"：

点灯 + 读按键完整示例

按键接 PA0 到 GND（内部上拉，按下读低），LED 在 PC13。按一下翻转一次 LED，带软件消抖：

#![no_std]
#![no_main]
use panic_halt as _;
use cortex_m_rt::entry;
use stm32f4xx_hal::{pac, prelude::*};

#[entry]
fn main() -> ! {
    let dp = pac::Peripherals::take().unwrap();
    let cp = cortex_m::Peripherals::take().unwrap();

    let rcc = dp.RCC.constrain();
    let clocks = rcc.cfgr.use_hse(25.MHz()).sysclk(84.MHz()).freeze();

    // 拆分端口，各引脚获得独立所有权
    let gpioa = dp.GPIOA.split();
    let gpioc = dp.GPIOC.split();

    // LED：推挽输出；按键：上拉输入
    let mut led = gpioc.pc13.into_push_pull_output();
    let button = gpioa.pa0.into_pull_up_input();

    let mut delay = cp.SYST.delay(&clocks);

    let mut last_pressed = false;

    loop {
        // 上拉输入：按下 = 低电平 = is_low() 为真
        let pressed = button.is_low();

        // 检测下降沿（松→按），并做 20ms 消抖
        if pressed && !last_pressed {
            delay.delay_ms(20_u32);       // 消抖：再确认一次
            if button.is_low() {
                led.toggle();            // StatefulOutputPin::toggle
            }
        }
        last_pressed = pressed;

        delay.delay_ms(5_u32);           // 轮询间隔
    }
}

常见引脚配置方法

把引脚交给驱动：所有权流动

由于引脚有独立所有权，可以把它按值移动给某个抽象层或驱动，之后原地就不能再用它了——这从根本上防止了"两处代码同时控制同一引脚"：

use embedded_hal::digital::OutputPin;

// 一个只依赖 OutputPin trait 的通用"闪灯器"
struct Blinker<P> { pin: P }

impl<P: OutputPin> Blinker<P> {
    fn new(pin: P) -> Self { Self { pin } }
    fn on(&mut self) { let _ = self.pin.set_high(); }
    fn off(&mut self) { let _ = self.pin.set_low(); }
}

// 用法：led 的所有权移动进 Blinker
let led = gpioc.pc13.into_push_pull_output();
let mut blinker = Blinker::new(led);
blinker.on();
// led.set_low();  // ❌ 编译错误：led 已被移动到 blinker