stm32库函数GPIO_Init()解析

GPIO_Init函数是IO引脚的初始化函数，进行个个引脚的初始化配置，主要接受两个参数，一个是配置引脚组（GPIO_TypeDef* GPIOx），一个是配置的参数( GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct),具体如下

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1. void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
   
2. /*其中第一个参数为那组引脚，每组拥有16个引脚，每组都具有不同的寄存器配置地址，第二个参数是一个数据结构，也就是将基本配置信息放在这个数据结构里面，再将这个结构传入函数进行配置*/
   
3. //其中数据机构可以表示为如下
   
4. typedef struct
   
5. {
   
6.   uint16_t GPIO_Pin; //引脚号
   
7.   GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; //配置速度
   
8.   GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; //工作模式
   
9. }GPIO_InitTypeDef;
   
10. 
    
11. //其中配置模式和工作模式为GPIOSpeed_TypeDef和GPIOMode_TypeDef的枚举变量

为了方面的解析这个函数我们需要把几个常量的定义罗列一下

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1. //首先是引脚定义
2. #define GPIO_Pin_0 ((uint16_t)0x0001) /* Pin 0 selected */
3. #define GPIO_Pin_1 ((uint16_t)0x0002) /* Pin 1 selected */
4. #define GPIO_Pin_2 ((uint16_t)0x0004) /* Pin 2 selected */
5. #define GPIO_Pin_3 ((uint16_t)0x0008) /* Pin 3 selected */
6. #define GPIO_Pin_4 ((uint16_t)0x0010) /* Pin 4 selected */
7. #define GPIO_Pin_5 ((uint16_t)0x0020) /* Pin 5 selected */
8. #define GPIO_Pin_6 ((uint16_t)0x0040) /* Pin 6 selected */
9. #define GPIO_Pin_7 ((uint16_t)0x0080) /* Pin 7 selected */
10. #define GPIO_Pin_8 ((uint16_t)0x0100) /* Pin 8 selected */
11. #define GPIO_Pin_9 ((uint16_t)0x0200) /* Pin 9 selected */
12. #define GPIO_Pin_10 ((uint16_t)0x0400) /* Pin 10 selected */
13. #define GPIO_Pin_11 ((uint16_t)0x0800) /* Pin 11 selected */
14. #define GPIO_Pin_12 ((uint16_t)0x1000) /* Pin 12 selected */
15. #define GPIO_Pin_13 ((uint16_t)0x2000) /* Pin 13 selected */
16. #define GPIO_Pin_14 ((uint16_t)0x4000) /* Pin 14 selected */
17. #define GPIO_Pin_15 ((uint16_t)0x8000) /* Pin 15 selected */
18. #define GPIO_Pin_All ((uint16_t)0xFFFF) /* All pins selected */
20. //其次是模式定义
21. typedef enum
22. { GPIO_Mode_AIN = 0x0, //模拟输入
23. GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, //浮空输入模式， 默认
24. GPIO_Mode_IPD = 0x28, //上拉/下拉输入模式
25. GPIO_Mode_IPU = 0x48, //保留
26. GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, //通用开漏输出
27. GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, //通用推挽输出
28. GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, //复用（开漏)输出
29. GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 //复用（推挽)输出
30. }GPIOMode_TypeDef;
32. //最后是速度定义
33. typedef enum
34. {
35. GPIO_Speed_10MHz = 1,
36. GPIO_Speed_2MHz,
37. GPIO_Speed_50MHz
38. }GPIOSpeed_TypeDef;

其中引脚定义很容以看出引脚0则16位的第0位 置1 ，引脚为2则第2位置1，一次类推，所以如果要定义多个引脚只需要使用或逻辑运算(|)
其次模式定义也有他的规律，参考《stmf10xxx参考手册》可以得出知道存储的高低配置寄存器中每4位表达一个模式+速度，其中模式占高2位，速度占低2位，16个引脚就拥有4*16=64位来存储，所以这样定义就有它的道理，原因就是模式占高位例如10表示上拉/下拉输出模式，则在4位中占高2位，就应该是1000，低2位先用00表示，这样的话上拉/下拉输出模式就可以表示为1000=0x8,或者用0x28的第四位表示也可以，其它也是一样，就是里面的第五位1表示输出模式，0表示输入模式。

速度就直接用1，2，3来表示
具体的函数分析如下

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1. void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
   
2. {
   
3.  /*初始化各个变量*/
   
4.   uint32_t currentmode = 0x00, currentpin = 0x00, pinpos = 0x00, pos = 0x00;
   
5.   uint32_t tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00;
   
6.   //currentmode 用于存放临时的LCIR
   
7.   //currentpin 用于存放配置的引脚位
   
8.   //pinpos 用于存放当前操作的引脚号
   
9.   //pos 存放当前操作的引脚位
   
10.   //tmreg 当前的CIR
    
11.   //pinmask
    
12. 
    
13. 
    
14.   //判断参数
    
15.   assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
    
16.   assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode));
    
17.   assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_InitStruct->GPIO_Pin)); 
    
18.   
    
19.   //取出配置信息里面的模式信息并且取它的低4位
    
20.   currentmode = ((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x0F);
    
21.   if ((((uint32_t)GPIO_OInitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x10)) != 0x00) //输出模式
    
22.   { 
    
23. 
    
24.     //判断参数
    
25.     assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_InitStruct->GPIO_Speed));
    
26.     
    
27.     //将速度信息放入currentmode低二位
    
28.     currentmode |= (uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Speed;
    
29.   }
    
30.   if (((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin & ((uint32_t)0x00FF)) != 0x00) //引脚有定义
    
31.   {
    
32.     //当前的CRL保存
    
33.     tmpreg = GPIOx->CRL;
    
34. 
    
35.     //循环低八位引脚
    
36.     for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)
    
37.     {
    
38.       //当前是那个引脚，那个位置1
    
39.       pos = ((uint32_t)0x01) << pinpos;
    
40. 
    
41.       //读取引脚信息里面的当前引脚
    
42.       currentpin = (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos;
    
43.       if (currentpin == pos)     //如果当前引脚在配置信息里存在
    
44.       {
    
45.         pos = pinpos << 2; //pos=引脚号x2
    
46.         pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos; //1111<<引脚号x2,根据 CRL 的结构很容易理解
    
47.         tmpreg &= ~pinmask; //当前应该操作的CRL位清0
    
48.         tmpreg |= (currentmode << pos); //设置当前操作的 CRL 位
    
49.         if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD) // 端口置为高电平
    
50.         {
    
51.           GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
    
52.         }
    
53.         else
    
54.         {
    
55.           if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)    // 端口清0
    
56.           {
    
57.             GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
    
58.           }
    
59.         }
    
60.       }
    
61.     }
    
62.     GPIOx->CRL = tmpreg;
    
63.   }

最后就是把配置好的CRL传入CRL寄存器。设置完毕