1.硬件设计
F103-指南者和F103-霸道开发板中STM32芯片与LED灯的连接见下图。
F103-指南者和F103-霸道开发板LED硬件原理图
这是一个RGB灯，里面由红绿蓝（Red, Green, Blue）三个小灯构成，使用PWM控制时可以混合成256256256种不同的颜色。
F103-MINI开发板接的是单色的LED灯， 其中STM32芯片与LED灯的连接分别如下图所示
F103-MINI开发板的LED硬件原理图
以上所有的这些LED灯的阴极都是连接到STM32的GPIO引脚，阳极接到3.3V电源，同时每个灯都分别接了一个限流电阻。 只要我们控制GPIO引脚的电平输出状态，即可控制LED灯的亮灭。使用的实验板LED灯的连接方式或引脚不一样的话，只需根据我们的工程修改引脚即可，程序的控制原理相同。
2.软件设计
为了使工程更加有条理，我们把LED灯控制相关的代码独立分开存储，方便以后移植。在“工程模板”之上新建“bsp_led.c”及“bsp_led.h”文件，其中的“bsp”即Board Support Packet的缩写(板级支持包)，这些文件也可根据您的喜好命名，这些文件不属于STM32HAL库的内容，是由我们自己根据应用需要编写的。
2.1代码分析
2.1.1 led灯引脚宏定义
在编写应用程序的过程中，要考虑更改硬件环境的情况，例如LED灯的控制引脚与当前的不一样， 我们希望程序只需要做最小的修改即可在新的环境正常运行。 这个时候一般把硬件相关的部分使用宏来封装，若更改了硬件环境，只修改这些硬件相关的宏即可， 这些定义一般存储在头文件，即本例子中的“bsp_led.h”文件中，见以下代码清单：
代码清单1：F103-指南者和 F103-霸道开发板 LED控制引脚相关的宏
//引脚定义
/*******************************************************/
//R 红色灯
#define LED1_PIN GPIO_PIN_5
#define LED1_GPIO_PORT GPIOB
#define LED1_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
//G 绿色灯
#define LED2_PIN GPIO_PIN_0
#define LED2_GPIO_PORT GPIOB
#define LED2_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
//B 蓝色灯
#define LED3_PIN GPIO_PIN_1
#define LED3_GPIO_PORT GPIOB
#define LED3_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()代码清单2：F103-MINI开发板LED控制引脚相关的宏
//引脚定义
/*******************************************************/
//R 红色灯
#define LED1_PIN GPIO_PIN_2
#define LED1_GPIO_PORT GPIOC
#define LED1_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE()
//G 绿色灯
#define LED2_PIN GPIO_PIN_3
#define LED2_GPIO_PORT GPIOC
#define LED2_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE()以上代码分别把控制LED灯的GPIO端口、GPIO引脚号以及GPIO端口时钟封装起来了。在实际控制的时候我们就直接用这些宏，以达到应用代码跟硬件无关的效果。
其中的GPIO时钟宏“__GPIOF_CLK_ENABLE()”是STM32HAL库定义的GPIO端口时钟相关的宏，它的作用与“GPIO_PIN_x”这类宏类似，是用于指示寄存器位的，方便库函数使用。它们指示GPIOF时钟，下面初始化GPIO时钟的时候可以看到它的用法。
2.1.2 控制LED灯亮灭状态的宏定义
为了方便控制LED灯，我们把LED灯常用的亮、灭及状态反转的控制也直接定义成宏，见以下清单：
代码清单3：F103-指南者和F103-霸道开发板控制LED亮灭的宏
/** 控制LED灯亮灭的宏，
* LED低电平亮，设置ON=0，OFF=1
* 若LED高电平亮，把宏设置成ON=1 ，OFF=0 即可
*/
#define ON GPIO_PIN_RESET
#define OFF GPIO_PIN_SET
/* 带参宏，可以像内联函数一样使用 */
#define LED1(a) HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN,a)
#define LED2(a) HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN,a)
#define LED3(a) HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_PORT,LED3_PIN,a)
/* 直接操作寄存器的方法控制IO */
#define digitalHi(p,i) {p->BSRR=i;} //设置为高电平
#define digitalLo(p,i) {p->BSRR=(uint32_t)i << 16;}
//输出低电平
#define digitalToggle(p,i) {p->ODR ^=i;} //输出反转状态
/* 定义控制IO的宏 */
#define LED1_TOGGLE digitalToggle(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN)
#define LED1_OFF digitalHi(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN)
#define LED1_ON digitalLo(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN)
#define LED2_TOGGLE digitalToggle(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN)
#define LED2_OFF digitalHi(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN)
#define LED2_ON digitalLo(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN)
#define LED3_TOGGLE digitalToggle(LED3_GPIO_PORT,LED3_PIN)
#define LED3_OFF digitalHi(LED3_GPIO_PORT,LED3_PIN)
#define LED3_ON digitalLo(LED3_GPIO_PORT,LED3_PIN)
/* 基本混色，后面高级用法使用PWM可混出全彩颜色,且效果更好 */
//红
#define LED_RED \
LED1_ON;\
LED2_OFF\
LED3_OFF
//绿
#define LED_GREEN \
LED1_OFF;\
LED2_ON\
LED3_OFF
//蓝
#define LED_BLUE \
LED1_OFF;\
LED2_OFF\
LED3_ON
//黄(红+绿)
#define LED_YELLOW \
LED1_ON;\
LED2_ON\
LED3_OFF
//紫(红+蓝)
#define LED_PURPLE \
LED1_ON;\
LED2_OFF\
LED3_ON
//青(绿+蓝)
#define LED_CYAN \
LED1_OFF;\
LED2_ON\
LED3_ON
//白(红+绿+蓝)
#define LED_WHITE \
LED1_ON;\
LED2_ON\
LED3_ON
//黑(全部关闭)
#define LED_RGBOFF \
LED1_OFF;\
LED2_OFF\
LED3_OFF代码清单4：F103-MINI开发板控制LED亮灭的宏
/** 控制LED灯亮灭的宏，
* LED低电平亮，设置ON=0，OFF=1
* 若LED高电平亮，把宏设置成ON=1 ，OFF=0 即可
*/
#define ON GPIO_PIN_RESET
#define OFF GPIO_PIN_SET
/* 带参宏，可以像内联函数一样使用 */
#define LED1(a) HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN,a)
#define LED2(a) HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN,a)
/* 直接操作寄存器的方法控制IO */
#define digitalHi(p,i) {p->BSRR=i;} //设置为高电平
#define digitalLo(p,i) {p->BSRR=(uint32_t)i << 16;} //输出低电平
#define digitalToggle(p,i) {p->ODR ^=i;} //输出反转状态
/* 定义控制IO的宏 */
#define LED1_TOGGLE digitalToggle(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN)
#define LED1_OFF digitalHi(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN)
#define LED1_ON digitalLo(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN)
#define LED2_TOGGLE digitalToggle(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN)
#define LED2_OFF digitalHi(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN)
#define LED2_ON digitalLo(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN)这部分宏控制LED亮灭的操作是直接向BSRR寄存器写入控制指令来实现的，对BSRR低16位写1输出高电平，对BSRR高16位写1输出低电平，对ODR寄存器某位进行异或操作可反转位的状态。
对于F103-指南者和F103-霸道开发板上的RGB彩灯可以实现混色，如最后一段代码我们控制红灯和绿灯亮而蓝灯灭，可混出黄色效果。
代码中的“”是C语言中的续行符语法，表示续行符的下一行与续行符所在的代码是同一行。代码中因为宏定义关键字“#define”只是对当前行有效，所以我们使用续行符“\”来连接起来，以下的代码是等效的：
#define LED_YELLOW LED1_ON; LED2_ON; LED3_OFF应用续行符的时候要注意，在“\”后面不能有任何字符(包括注释、空格)，只能直接回车。
2.1.3 LED GPIO初始化函数
利用上面的宏，编写LED灯的初始化函数，见以下代码清单：
代码清单5 F103-指南者和F103-霸道开发板的LED GPIO初始化函数
void LED_GPIO_Config(void)
{
/*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
/*开启LED相关的GPIO外设时钟*/
LED1_GPIO_CLK_ENABLE();
LED2_GPIO_CLK_ENABLE();
LED3_GPIO_CLK_ENABLE();
/*选择要控制的GPIO引脚*/
GPIO_InitStruct.Pin = LED1_PIN;
/*设置引脚的输出类型为推挽输出*/
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
/*设置引脚为上拉模式*/
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
/*设置引脚速率为高速 */
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
/*调用库函数，使用上面配置的GPIO_InitStructure初始化GPIO*/
HAL_GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
/*选择要控制的GPIO引脚*/
GPIO_InitStruct.Pin = LED2_PIN;
HAL_GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
/*选择要控制的GPIO引脚*/
GPIO_InitStruct.Pin = LED3_PIN;
HAL_GPIO_Init(LED3_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
/*关闭RGB灯*/
LED_RGBOFF;
}代码清单6：F103-MINI开发板的LED GPIO初始化函数
void LED_GPIO_Config(void)
{
/*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
/*开启LED相关的GPIO外设时钟*/
LED1_GPIO_CLK_ENABLE();
LED2_GPIO_CLK_ENABLE();
/*选择要控制的GPIO引脚*/
GPIO_InitStruct.Pin = LED1_PIN;
/*设置引脚的输出类型为推挽输出*/
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
/*设置引脚为上拉模式*/
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
/*设置引脚速率为高速 */
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
/*调用库函数，使用上面配置的GPIO_InitStructure初始化GPIO*/
HAL_GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
/*选择要控制的GPIO引脚*/
GPIO_InitStruct.Pin = LED2_PIN;
HAL_GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
/*关闭RGB灯*/
LED_RGBOFF;
}整个函数与“构建库函数雏形”章节中的类似，主要区别是硬件相关的部分使用宏来代替， 初始化GPIO端口时钟时也采用了STM32库函数，函数执行流程如下：
(1)使用GPIO_InitTypeDef定义GPIO初始化结构体变量，以便下面用于存储GPIO配置。
(2) 调用宏定义函数LED1_GPIO_CLK_ENABLE()来使能LED灯的GPIO端口时钟，该函数在HAL库里边将操作寄存器部分封装起来，直接调用宏即可。
(3)向GPIO初始化结构体赋值，把引脚初始化成推挽输出模式，其中的GPIO_PIN使用宏“LEDx_PIN”来赋值，使函数的实现方便移植。
(4) 使用以上初始化结构体的配置，调用HAL_GPIO_Init函数向寄存器写入参数，完成GPIO的初始化， 这里的GPIO端口使用“LEDx_GPIO_PORT”宏来赋值，也是为了程序移植方便。
(5)初始化结构体，只修改控制的引脚和端口，初始化其它LED灯使用的GPIO引脚。
(6)使用宏控制RGB灯默认关闭。
2.1.4 主函数
编写完LED灯的控制函数后，就可以在main函数中测试了，见以下代码清单：
代码清单7: F103-指南者和F103-霸道开发板控制LED灯 ，main文件
int main(void)
{
/* 系统时钟初始化成72 MHz */
SystemClock_Config();
/* LED 端口初始化 */
LED_GPIO_Config();
/* 控制LED灯 */
while (1) {
LED1( ON ); // 亮
HAL_Delay(1000);
LED1( OFF ); // 灭
HAL_Delay(1000);
LED2( ON ); // 亮
HAL_Delay(1000);
LED2( OFF ); // 灭
LED3( ON ); // 亮
HAL_Delay(1000);
LED3( OFF ); // 灭
/*轮流显示 红绿蓝黄紫青白 颜色*/
LED_RED;
HAL_Delay(1000);
LED_GREEN;
HAL_Delay(1000);
LED_BLUE;
HAL_Delay(1000);
LED_YELLOW;
HAL_Delay(1000);
LED_PURPLE;
HAL_Delay(1000);
LED_CYAN;
HAL_Delay(1000);
LED_WHITE;
HAL_Delay(1000);
LED_RGBOFF;
HAL_Delay(1000);
}
}代码清单8：F103-MINI开发板控制LED灯 ，main文件
int main(void)
{
/* 系统时钟初始化成72 MHz */
SystemClock_Config();
/* LED 端口初始化 */
LED_GPIO_Config();
/* 控制LED灯 */
while (1) {
LED1( ON ); // 亮
HAL_Delay(1000);
LED1( OFF ); // 灭
HAL_Delay(1000);
LED2( ON ); // 亮
HAL_Delay(1000);
LED2( OFF ); // 灭
}
}在main函数中，调用SystemClock_Config函数初始化系统的时钟为72MHz，所有程序都必须设置好系统的时钟再进行其他操作，具体设置将在RCC时钟章节详细讲解， 接着调用我们前面定义的LED_GPIO_Config初始化好LED的控制引脚， 然后直接调用各种控制LED灯亮灭的宏来实现LED灯的控制，延时采用库自带基于滴答时钟延时HAL_Delay单位为ms，直接调用即可，HAL_Delay(1000)表示延时1s。
以上，就是一个使用STM32 HAL软件库开发应用的流程。
GPIO输出—使用固件库点亮LED