STM32 IO 简介

控制  STM32 开发板上的两个 LED实现一个类似跑马灯的效果，在固件库中，GPIO 端口操作对应的库函数函数以及相关定义在文件stm32f10x_gpio.h 和stm32f10x_gpio.c 中。

STM32 的 IO口相比 51 而言要复杂得多，所以使用起来也困难很多。 首先 STM32的 IO 口可以由软件配置成如下 8种模式：

1、输入浮空

2、输入上拉

3、输入下拉

4、模拟输入

5、开漏输出

6、推挽输出

7、推挽式复用功能

8、开漏复用功能

STM32 的每个 IO 端口都有 7个寄存器来控制。他们分别是：配置模式的2 个 32 位的端口配置寄存器CRL 和 CRH；2个 32 位的数据寄存器 IDR和 ODR；1个 32 位的置位/复位寄存器BSRR；一个16 位的复位寄存器 BRR； 1 个 32 位的锁存寄存器 LCKR。刚复位后，复用功能未开启，I/O端口被配置成浮空输入模式

STM32 的 CRL 控制着每组 IO 端口（A~G）的低8 位的模式。每个 IO 端口的位占用 CRL的 4 个位，高两位为CNF，低两位为 MODE。这里我们可以记住几个常用的配置，比如0X0 表示模拟输入模式（ADC用）、 0X3 表示推挽输出模式（做输出口用，50M 速率）、0X8 表示上/下拉输入模式（做输入口用）、0XB 表示复用输出（使用 IO 口的第二功能，50M 速率）。CRH的作用和 CRL 完全一样

在固件库开发中， 操作寄存器 CRH 和 CRL 来配置 IO 口的模式和速度是通过GPIO 初始化函数完成：

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)；

第一个参数是用来指定 GPIO，取值范围为GPIOA~GPIOG。

第二个参数为初始化参数结构体指针，结构体类型为GPIO_InitTypeDef。查看结构体的定义：

typedef struct

{

uint16_t GPIO_Pin; 

GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;

GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;

}GPIO_InitTypeDef;

通过初始化结构体初始化 GPIO的常用格式是：

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1. 　　　GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;
   
2. 　　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED0-->PB.5  端口配置
   
3. 　　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
   
4. 　　　GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度 50MHz
   
5. 　　　GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);

GPIO_Mode 是用来设置对应IO 端口的输出输入模式，这些模式在 MDK 中是通过一个枚举类型定义的：

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1. typedef enum
   
2. {
   
3. 　　　GPIO_Mode_AIN = 0x0,//模拟输入
   
4. 　　　GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,//浮空输入
   
5. 　　　GPIO_Mode_IPD = 0x28,//下拉输入
   
6. 　　　GPIO_Mode_IPU = 0x48,//上拉输入
   
7. 　　　GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,//开漏输出
   
8. 　　　GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,//通用推挽输出
   
9. 　　　GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,//复用开漏输出
   
10. 　　　GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 //复用推挽
    
11. }GPIOMode_TypeDef;

IDR是一个端口输入数据寄存器,要想知道某个IO 口的电平状态，只要读这个寄存器，再看某个位的状态就可以了。使用起来是比较简单的。在固件库中操作 IDR 寄存器读取 IO 端口数据是通过 GPIO_ReadInputDataBit 函数实现的：

uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

比如我要读 GPIOA.5的电平状态，那么方法是：

GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_5);返回值是 1(Bit_SET)或者 0(Bit_RESET);

ODR是一个端口输出数据寄存器。该寄存器为可读写，从该寄存器读出来的数据可以用于判断当前IO 口的输出状态。而向该寄存器写数据，则可以控制某个 IO 口的输出电平。在固件库中设置ODR 寄存器的值来控制 IO 口的输出状态是通过函数 GPIO_Write来实现的：

void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);

BSRR寄存器是端口位设置/清除寄存器。在 STM32 固件库中，通过 BSRR 和 BRR寄存器设置 GPIO 端口输出是通过函数GPIO_SetBits()和函数GPIO_ResetBits()来完成的。

void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

IO 操作步骤很简单

1）  使能 IO 口时钟。调用函数为 RCC_APB2PeriphClockCmd()。

2）  初始化 IO 参数。调用函数 GPIO_Init();

3）  操作 IO。