1. #define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
   . g7 L# s; U1 A2 X( `' C! i
2. #define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}
   # Y0 W4 l0 W; X) ]

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4 _/ r2 T, m- `2 V( [
- q) J: a' e1 S$ B7 i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。
+ w  D& O% `- `. _! I1 f6 ^; m: ?
# T: ]' k( D! z3 k# r; F
1、所需基础知识回顾
2 I/ g9 N+ ^3 T  V, U由参考手册可知，GPIO端口每个位可以由软件分别配置为：
输入浮空
" r! X! {0 Q' x  u( Z$ M. x: L: i输入上拉
输入下拉
模拟输入
: V6 K$ Y$ `( I3 }推挽式输出
6 u8 g% l. C" }! y& p  a/ z( z推挽式复用功能
% ]% h9 \, t5 j" @开漏复用功能
每个GPIO端口由七个寄存器来控制，分别为：
端口配置低寄存器(GPIOx_CRL)
端口配置高寄存器(GPIOx_CRH)
2 q8 X( ?6 a4 c/ F端口输入数据寄存器(GPIOx_IDR)
. O5 @) y0 i2 C' R  x& p- X端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR)
9 r( K# U2 w$ h, W! A端口位设置/清除寄存器(GPIOx_BSRR)
端口位清除数据寄存器(GPIOx_BRR)
- O- m6 \) W- u  I, l0 z! }" D端口配置锁定寄存器(GPIOx_LCKR)
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）
! f) Q7 N/ q" V. k& r% r7 O

逻辑运算
左移运算
Value << num
num:指定要移位值Value移动的位数
丢弃最高位，0补在最低位
9 G+ d- d3 D$ `2 n' V5 [1 o% m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
1 H/ Q* @/ W2 s+ L7 u, R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
+ x8 G) m- ~- Y5 D+ rGPIOx_CRL寄存器，也就是低位寄存器。配置：Pin0—Pin7。图一如下：
, f2 R) H! U- H+ m: B  }/ X


GPIOx_CRH寄存器，也就是高位寄存器.配置：Pin8—Pin15。图二如下：
0 i7 @& p5 @/ ^+ G( A

" W9 k4 n( ^5 a
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。

2、代码详解
3 _& D9 }/ N& H' I2 u! v( r5 G对于文章开头提到的两个宏定义分开两条解释，SDA_IN()如下：
4 }. ^+ D8 q4 L7 N) w: R
#define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}

5 }% E& B5 I3 ~5 A" ^其中GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF 等价于 (GPIOB->CRL) = (GPIOB->CRL) & 0X0FFFFFFF
9 @( {5 W# d+ o! p3 J7 ]/ j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
3 e/ Q: p/ Z2 T" [* E% Q将8左移28位得：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
2 g( N3 j, W0 U% k# O8 h9 C3 v$ o' F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
  @: ^, ^2 t$ W; a* W
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：


# z! ?6 _, |+ a0 C; d) P% z/ w2 B( K) f
9 W& ]/ k& N3 t. Y: v: p+ Z9 ]2 J, F
. Y, F  n: ?/ l, C% @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：
8 A% R- ^  H( o
+ p9 V: M2 o* m+ H
- |0 k% x" \( x. E& n0 A/ k+ o
6 ]4 a* O, @2 Q+ k
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：

- [( k* t0 N% f8 z  Y& V' n

  R5 w  w! t: i9 }" A5 Q8 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
SDA_OUT()如下：

#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}
: Y& J- g3 P" W4 [
! ~3 }* h$ O9 x# j. z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

: k- g3 P+ ?; r8 C) N其中GPIOB->CRL |= (u32)3<<28 等价于 GPIOB->CRL = GPIOB->CRL | (u32)(3<<12)
* n" ?$ }" z7 R! c& e8 P3转换为2进制为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
" J$ `- {% O4 R; t6 U9 d$ ^将3左移28位得：0011 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
分析左移之后的数据为，将31、30、29、28位设置为00 11
6 C$ {4 U: l) s1 w% D7 g+ UPB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。


2 {+ Y  ~+ g1 N+ W
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。
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