stm32之GPIO的理解

写这个博客着重缕清自己的思路，对基础的东西有个更好的理解。

GPIO中的常用的寄存器

GPIOx_CRH 与GPIOx_CRL ： 可以配置GPIO的各种模式，进行初始化。
GPIOx_BSRR ： 32位寄存器，可以写入或清除1/0
GPIOx_IDR ： 低16位寄存器，读取IO的电平
GPIOx_ODR ：低16位寄存器，写入IO的电平

输出模式中包含

• 通用推挽输出：可以输出高低电平
• 通用开漏输出：不能输出高电平，需要外接上拉电阻
• 复用推挽输出：复用功能时，同上

• 复用开漏输出：复用功能时，同上

  用一幅最简单的图形来概括：
  

输入模式中包含

• 模拟输入模式：输入的是模拟量（用于ADC等）
• 浮空输入模式：浮空输入状态下，IO的电平状态是不确定的，完全由外部输入决定（一般用于各种通信协议）
• 上拉/下拉输入模式：比较容易理解

通过对寄存器的操作就可以实现IO口的操作了。

对IO口进行宏定义

对库函数进行宏定义

#define LED1_OFF       GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)#define LED1_ON        GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)     

对寄存器进行宏定义

/* 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->BRR =i;}                //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(GPIOB,GPIO_Pin_0)#define LED1_OFF            digitalHi(GPIOB,GPIO_Pin_0)#define LED1_ON             digitalLo(GPIOB,GPIO_Pin_0)

位带操作的宏定义

首先引用正点原子中sys.h中的代码

//位带操作,实现51类似的GPIO控制功能//具体实现思想,参考<<CM3权威指南>>第五章(87页~92页).//IO口操作宏定义#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) #define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) #define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum)) //IO口地址映射#define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+12) //0x4001080C #define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C #define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+12) //0x4001100C #define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+12) //0x4001140C #define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+12) //0x4001180C #define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C    #define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C    #define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+8) //0x40010808 #define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08 #define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+8) //0x40011008 #define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+8) //0x40011408 #define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+8) //0x40011808 #define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08 #define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08 //IO口操作,只对单一的IO口!//确保n的值小于16!#define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  //输出 #define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  //输入 #define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  //输出 #define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  //输入 #define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  //输出 #define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  //输入 #define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  //输出 #define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  //输入 #define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //输出 #define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //输入#define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出 #define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入#define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //输出 #define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //输入

位带别名区把每个比特膨胀成一个 32 位的字。当你通过位带别名区访问这些字时，就可以达到访问原始比特的目的。

位带操作可以使用普通的加载/存储指令来对单一的比特进行读写，实现原子操作。
优势在于：`

• 位带操作对于硬件 I/O 密集型的底层程序最有用处，操作方便，速度快。
• 在多任务中，用于实现共享资源在任务间的“互锁”访问。

`