1. #define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
   / h& V$ |  p: O! R7 H
2. #define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}
   

复制代码

对于我们学的STM32都是习惯性的调用库函数，操作GPIO直接对结构体成员直接赋值即可。学到I2C通信时，看到以上代码中突如其来的寄存器操作，对于我这个新手小白来说是一脸懵逼状态，经过一个下午的学习，也算是搞懂了GPIO寄存器操作。分享一下个人学结，有错误的地方欢迎各路大佬指正。
* q6 w: P% |( g0 r8 s

1、所需基础知识回顾
由参考手册可知，GPIO端口每个位可以由软件分别配置为：
. G( Q1 B9 Z2 \6 _输入浮空
3 H% B# @8 w3 h& H7 }* n输入上拉
4 I  e9 G# _6 b+ j8 H5 a, p输入下拉
模拟输入
推挽式输出
! P# u% ?% i/ C% A推挽式复用功能
0 p- Z5 n' H4 j开漏复用功能
; I7 k. F& G, s每个GPIO端口由七个寄存器来控制，分别为：
" e0 ^% S  L% Q; l端口配置低寄存器(GPIOx_CRL)
3 ~8 {$ O1 ~! V( j( b端口配置高寄存器(GPIOx_CRH)
" ?5 T; }+ i- \% m6 X  J$ ]端口输入数据寄存器(GPIOx_IDR)
端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR)
5 S& X' i! p1 \2 d  Q端口位设置/清除寄存器(GPIOx_BSRR)
4 r# H5 ~* k- B, d: J7 f端口位清除数据寄存器(GPIOx_BRR)
端口配置锁定寄存器(GPIOx_LCKR)
. F* v7 [  G: K% M' T" H注：其中GPIOx_CRL配置GPIOx_Pin0——GPIOx_Pin7引脚，GPIOx_CRH配置GPIOx_Pin8——GPIOx_Pin15引脚（这个必须要明白）
7 r" a, ~- R: J. j. M7 T
4 ~% ]( H' Y7 f0 y8 H
逻辑运算
( T3 X/ a- m" }8 N& v' R左移运算
Value << num
, T4 ~0 O- b; U" W% }" f3 Wnum:指定要移位值Value移动的位数
丢弃最高位，0补在最低位
2 z& i' x' F9 t. N5 ?; }3 Q左移一位相当于乘以2的1次方，左移n位相当于乘以2的n次方
例如：8<<28，即：8向左移动28位
与运算：1 & A = A ；可得出1跟任意数进行”与“运算不会改变其值
STM32寄存器描述
GPIOx_CRL寄存器，也就是低位寄存器。配置：Pin0—Pin7。图一如下：

/ q) N' P7 f/ Z3 P7 l" f- K3 |: x
* p2 c7 Y  T% R5 q- F4 ]& s
5 T: j1 P( _- W& O4 |GPIOx_CRH寄存器，也就是高位寄存器.配置：Pin8—Pin15。图二如下：

/ h! K4 S: e4 d) {" t
5 `$ l7 I- |+ l9 h6 e$ Q
也就是一个GPIOx端口分为GPIOx_CRL寄存器和GPIOx_CRH寄存器，其中MODE0[1:0]和CNF7[1:0]一起表示Pin0的配置值，以下依此类推，MODE7[1:0]和CNF7[1:0]一起表示Pin7的配置值。
, B5 O. f+ t' d+ z% b
2、代码详解
( ?6 i2 A: Q- i6 n4 X+ A对于文章开头提到的两个宏定义分开两条解释，SDA_IN()如下：

. a0 T+ E, J4 ?4 q2 D7 d#define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
- ]" h) B+ \. z+ h: o4 [8 t
其中GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF 等价于 (GPIOB->CRL) = (GPIOB->CRL) & 0X0FFFFFFF
含义为：由于上述提到的CRL为低位寄存器，意思是把GPIOB端口的CRL寄存器的28、29、30、31位清0，即将PB7中CNF7[1:0]和MODE[1:0]四位都置零。（这里应该还是蛮好理解的）

其中GPIOB->CRL|=(u32)8<<28等价于GPIOB->CRL = GPIOB->CRL | (u32)(8<<28)
由于u32强制类型转换为32位，则8的二进制为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000
8 X& ?  h$ U; N. t, I将8左移28位得：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
9 B" \/ O: B( H$ Q4 E; u由左移之后的数据可知：将31、30、29、28位设置为1000。下面对上图中的CNF和MODE解析

即将PB的CRL寄存器中29和28位设置为00，由图一可知，其中29位MODE7[1]的值=0；28位MODE7[0]的值为0；图三如下：

; j( Q4 W8 F4 ~+ l* l) R5 i
4 x: `6 v+ [, a# b9 E
7 s/ T1 _2 C+ g8 Z8 g6 {, T
% p1 }9 ]4 D, f- y& X" R$ p+ ~由上图得知：29:28位配置为00，由下表得知，MODE1和MODE0为00时为输入模式。图四如下：
, p. m8 s+ l* ~  K+ j$ i" x- R9 }

0 g! @/ f+ d) @! |6 c2 I5 k! o

接下来分析31:30位的值:10，由图一可知，其中31位CNF7[1]的值=1；30位CNF7[0]的值为0。图五如下：
0 r1 l  F5 {' [( [2 d


由29:28位得知：为输入模式，且31:30位的值为10，对照图四亦可得出，即为上下拉输入模式
- ~* n7 h( R" D. ^& kSDA_OUT()如下：

4 L; F2 h1 M3 X6 l) W! t: _1 l#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}

其中(GPIOB->CRL) &= 0X0FFFFFFF等价于 (GPIOB->CRL) = (GPIOB->CRL) & 0X0FFFFFFF
其含义为：把PB端口的CRL寄存器的第28、29、30和31位清空，把GPIOB端口中的CNF7[1:0]和MODE7[1:0]置零
% z4 K/ e! M0 o% k8 ^& w
' b6 H, R& O% h1 {" h其中GPIOB->CRL |= (u32)3<<28 等价于 GPIOB->CRL = GPIOB->CRL | (u32)(3<<12)
3转换为2进制为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
# I7 ~2 u: S0 M" |# n) a4 w将3左移28位得：0011 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
* P6 G2 I% s3 t! I" N- o# n分析左移之后的数据为，将31、30、29、28位设置为00 11
PB的CRL寄存器中29和28位设置为11，其中29位MODE7[1]的值=1；28位MODE7[0]的值为1。即为输出模式，最大速度为50Mhz。


5 o, i* N; W3 f
PB的CRL寄存器中31和30位设置为00，其中31位CNF7[1]的值=0；30位CNF7[0]的值为0；由图五可知：通用推挽式输出模式。
————————————————
版权声明：枫华雪悦v
/ S/ V4 K3 [; V( m, L" z; H' ]如有侵权请联系删除


5 y& n4 ^: `" R# ^  \5 L