STM32小笔记(一) GPIO口的配置

来源：互联网发布：淘宝图片保护怎么申请编辑：程序博客网时间：2024/05/16 07:30

GPIO口的使用：

1.GPIO和AFIO 全系列支持

GPIO寄存器

(1)两个32位配置寄存器(GPIOx_CRL,GPIOx_CRH)；

(2)两个32位数据寄存器(GPIOx_IDR,GPIOx_ODR)；

(3)一个32位置为/复位寄存器(GPIOx_BSRR)；

(4)一个16位复位寄存器(GPIOx_BRR)；

(5)一个32位锁存器(GPIOx_LCKR)；

输入配置

当I/O端口配置为输入时：

● 输出缓冲器被禁止

● 施密特触发输入被激活

● 根据输入配置(上拉，下拉或浮动)的不同，弱上拉和下拉电阻被连接

● 出现在I/O脚上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器

● 对输入数据寄存器的读访问可得到I/O状态

输出配置

当I/O端口被配置为输出时：

● 输出缓冲器被激活

─ 开漏模式：输出寄存器上的’0’激活N-MOS，而输出寄存器上的’1’将端口置于高阻状态(PMOS从不被激活)。

─ 推挽模式：输出寄存器上的’0’激活N-MOS，而输出寄存器上的’1’将激活P-MOS。

● 施密特触发输入被激活

● 弱上拉和下拉电阻被禁止

● 出现在I/O脚上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器

● 在开漏模式时，对输入数据寄存器的读访问可得到I/O状态

● 在推挽式模式时，对输出数据寄存器的读访问得到最后一次写的值。

STM32中的配置寄存器在固件函数库中早已生成，因此无需再对寄存器的每个设定写定义，而是直接调用关键字。这样我们可以不再关心寄存器的具体配置(因为那已经在固件配置好了);因此直观的从配置函数中去看，更能有效的提高。

GPIO相关的库函数如下,位于在“stm32f10x_gpio.h”

GPIO相关函数如下：

void GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx);

void GPIO_AFIODeInit(void);

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

void GPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);

uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);

uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);

void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal);

void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);

void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);

void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState);

void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);

void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);

void GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig(uint32_t GPIO_ETH_MediaInterface);

以下将逐个说明函数功能及注释说明：

·void GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx);

该函数原型在"stm32f10x_gpio.C"当中，类似C++ 的注释说明如下：

* @brief Deinitializes the GPIOx peripheral registers to their default reset values.

* @param GPIOx: where x can be (A..G) to select the GPIO peripheral.

* @retval None

其中是为不同组的IO口进行寄存器值的初始化。

初始化语句如下：

“ RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, DISABLE);”

再追根溯源到这个函数，位于“stm32f10x_rcc.C”当中

"void RCC_APB2PeriphResetCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)"

{

assert_param(IS_RCC_APB2_PERIPH(RCC_APB2Periph));

assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));

if (NewState != DISABLE)

{

RCC->APB2RSTR |= RCC_APB2Periph;

}

else

{

RCC->APB2RSTR &= ~RCC_APB2Periph;

}

函数注释如下：

一目了然，即配置IO口时钟状态为使能或者失效。

当然在其中此函数作为一个初学实例还是值得深究的：

assert_param(IS_RCC_APB2_PERIPH(RCC_APB2Periph));

assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));

此处两句即类似于C++中的断言函数，作为函数运行的先决条件。这里将断言函数直接说明，在后续的实例中，仍旧会有使用到的地方。

#define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0 : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__))

void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);

#else

#define assert_param(expr) ((void)0)

#endif

若满足断言值为"1"的条件，否则判定失败输出文件名和所在行。不为"0"返回0.

再返回“assert_param(IS_RCC_APB2_PERIPH(RCC_APB2Periph));”此句中。“IS_RCC_APB2_PERIPH”如下定义：

·#define IS_RCC_APB2_PERIPH(PERIPH) ((((PERIPH) & 0xFFC00002) == 0x00) && ((PERIPH) != 0x00))

此处使用到的是AP2 进入该函数还可以看到AP2、AP1、AP三个高速时钟族的各项定义。姑且在这里认为是判定开启对应时钟前的时钟功能验证。

·#define IS_FUNCTIONAL_STATE(STATE) (((STATE) == DISABLE) || ((STATE) == ENABLE))

只为考虑还是的形参是否是“DISABLE”or“ENABLE” 两个状态。

“ if (NewState != DISABLE)

{

RCC->APB2RSTR |= RCC_APB2Periph;

}

else

{

RCC->APB2RSTR &= ~RCC_APB2Periph;

}

”

而APB2RSTR则即将牵扯到RCC的设置问题，我们下一节再讲。

·void GPIO_AFIODeInit(void);功能复用，重新映射事件控制。

同样调用“RCC_APB2PeriphResetCmd”。也是串口初始化判断

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

寄存器手册中记为：根据GPIO_InitStruct中指定参数初始化外设GPIOx寄存器

不想在此处在赘述此函数，主要通过写寄存器的值来配置GPI0x，GPIO_pin，GPIO_Mode，GPIO_speed，以及写GPIO CRL/CRH寄存器。

·void GPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);被上一结构体调用

GPIO_Speed 描述

GPIO_Speed_10MHz 最高输出速率10MHz

GPIO_Speed_2MHz 最高输出速率2MHz

GPIO_Speed_50MHz 最高输出速率50MHz

GPIO_Mode_AIN 模拟输入

GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入

GPIO_Mode_IPD 下拉输入

GPIO_Mode_IPU 上拉输入

GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出

GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出

GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出

GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出

uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);，

uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);

读取指定管脚输入/输出，读取管脚输入/输出数据值。一个读取的是管脚的状态，而一个读取的输入or 输出数据寄存器的值。这一点要分清

void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal);

"bitval must be Bit_RESET or Bit_SET“

void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);

“Portval为将写入数据寄存器的值”

设定/清除指定的数据位

·void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

锁存管脚寄存器，锁存指定GPIO组指定引脚。

·void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);

void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState);

配置GPIO为事件输出，其后我们来解决这个疑问。

·void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);

此函数决定了IO口的重新映射，实际是IO复用功能的实现，GPIO_Remap选择输入引脚，NewState的配置值如下：GPIO_Remap_SPI1 SPI1复用功能映射

GPIO_Remap_I2C1 I2C1复用功能映射

GPIO_Remap_USART1 USART1复用功能映射

GPIO_PartialRemap_USART3 USART2复用功能映射

GPIO_FullRemap_USART3 USART3复用功能完全映射

GPIO_PartialRemap_TIM1 USART3复用功能部分映射

GPIO_FullRemap_TIM1 TIM1复用功能完全映射

GPIO_PartialRemap1_TIM2 TIM2复用功能部分映射1

GPIO_PartialRemap2_TIM2 TIM2复用功能部分映射2

GPIO_FullRemap_TIM2 TIM2复用功能完全映射

GPIO_PartialRemap_TIM3 TIM3复用功能部分映射

GPIO_FullRemap_TIM3 TIM3复用功能完全映射

GPIO_Remap_TIM4 TIM4复用功能映射

GPIO_Remap1_CAN CAN复用功能映射1

GPIO_Remap2_CAN CAN复用功能映射2

GPIO_Remap_PD01 PD01复用功能映射

GPIO_Remap_SWJ_NoJTRST 除JTRST外SWJ完全使能（JTAG+SW-DP）

GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable JTAG-DP失能+ SW-DP使能

GPIO_Remap_SWJ_Disable SWJ完全失能（JTAG+SW-DP）

每个功能在后面小节的应用中体现。

·void GPIO_EXTILineConfig(u8 GPIO_PortSource, u8 GPIO_PinSource)

GPIO配置为外部中断，两个值分别为端口值和引脚。

·void GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig(uint32_t GPIO_ETH_MediaInterface)

最后一个配置以太网接口。该函数只有两行语句。此处不作介绍。

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