GPIO工作原理 及 寄存器应用

一.基本结构与工作方式

STM32F407ZGT6芯片有144个引脚，7组IO口（标号范围：GPIOA,GPIOB......GPIOG），每组IO口有16个IO(范围：GPIOA.0......GPIOA.15)，一共有16*7=112个IO。

IO口的复用：STM32的大部分引脚除了作为GPIO使用，同样能作为外设功能引脚（例如串口，定时器）。

工作方式：

1）输入模式：

1.输入浮空

2.输入上拉

3.输入下拉

4.模拟输入（AD转换）

2）输出模式

1.开漏输出

2.开漏复用

3.推挽式输出

4.推挽式复用

TIPS:

推挽输出：

可以输出强高低电平，连接数字器件。

开漏输出：

只可以输出强低电平，高电平靠外部电阻拉高。

3）最大输出速度

1.2MHZ

2.25MHZ

3.50MHZ

4.100MHZ

TIPS：FT（five tolerance）：5V容忍：原本输入3.3V电压，可以容忍输入5V电压。

二.寄存器

32位寄存器，范围：0......31。

每组GPIO端口（16个IO口）有10组寄存器：

1）GPIOx_MODER端口模式寄存器 32位配置寄存器2（每个IO口占用位数）

每个IO口占用两位，控制端口x,通过寄存器2x,2x+1两位

00：输入（复位状态）

01：通用输出模式

11：模拟模式

2)  GPIOx_OTYPER端口输出类型寄存器 32位配置寄存器 1

每个IO口占用1位，使用低16位，高16位保留不用。

0 ：输出推挽（复位状态）

1 ： 输出开漏

3)  GPIOx_OSPEEDR端口输出速度寄存器 32位配置寄存器 2

00：2MHZ

01：25MHZ

10：50MHZ

11：30pF时为100MHZ,15pF时为80MHZ

4)  GPIOX_PUPDR端口上下拉寄存器 32位配置寄存器 2

00：无上拉或下拉

01：上拉

10：下拉

11：保留

5)  GPIOx_IDR端口输入数据寄存器 32位数据寄存器1

使用低16位，为只读形式，只能在字模式下访问。

6)  GPIOx_ODR端口输出数据寄存器32位数据寄存器 1

使用低16位，

1：高电平

0：低电平

7)  GPIOx_BSRR端口置位/复位寄存器 32位数据寄存器（是5和6的综合，比较好用）

BSRR寄存器32位分为低16位BSRRL(配置一组IO口的16个IO口的置位状态：1)

 高6位BSRRH(配置一组IO口的16个IO口的置位状态：0).

8)  GPIOX_LCKR端口配置锁寄存器

9)  GPIOx_AFRL      复位功能寄存器 //9和10用于配置串口（端口复用功能：最大限度地使用IO口资源）

10）GPIOx_AFRH  复位功能寄存器

1.如果配置一个IO口需要2个位，则刚好32位寄存器配置一组IO口，16个IO口。

2.如果配置一个IO口需要1个位，则一般使用低16位，保留高16位。

3.所有IO口都可以作为中断输入。