1. #define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
   " }; y* t/ f0 `
2. #define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}
   

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0 s. G: C) K, v* m+ X
6 \( e9 x. O* s' c* T% 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。
4 T5 k. o3 G5 q! ?0 E0 }

: ~# j- m) p5 b9 A/ X- u" d1 x1、所需基础知识回顾
  [) v8 s, L. `* d, S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
) m( X9 v/ y7 F输入上拉
输入下拉
模拟输入
4 E$ ~- X  b4 o$ u推挽式输出
推挽式复用功能
+ {* D# E5 m' W  X开漏复用功能
( L: t0 [+ f5 I: u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)
! W( m1 ~$ y' A. ?/ v端口配置高寄存器(GPIOx_CRH)
3 Z2 }: @! Z- S2 y& u  c* n端口输入数据寄存器(GPIOx_IDR)
, e1 P' ]: h+ J" F端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR)
端口位设置/清除寄存器(GPIOx_BSRR)
端口位清除数据寄存器(GPIOx_BRR)
) H3 X, `# M% B" k1 Y端口配置锁定寄存器(GPIOx_LCKR)
4 X4 w7 e5 j- o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）

4 s+ b8 c$ V& f# m. H
逻辑运算
左移运算
Value << num
2 e) M% s) W7 k" U$ c0 z1 V) gnum:指定要移位值Value移动的位数
丢弃最高位，0补在最低位
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
5 e; Y4 D% ~3 ~% L3 l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：


& Q2 j- M- r% R1 A: o% r- Z
GPIOx_CRH寄存器，也就是高位寄存器.配置：Pin8—Pin15。图二如下：



4 W$ A4 H) x: j! ?6 g* K  I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。
: U" T$ V! t7 x7 x& ~: n, P. Z
2、代码详解
2 _! w! _' C/ P" ?7 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：
% a8 `% C: C+ |. o; J
#define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
. B2 o7 }8 ^8 D; D
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）
1 u' [- j. k/ X, H) c$ k+ C& c
4 N! ?  J/ p# r' g* ]* S4 i$ @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
将8左移28位得：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
+ d3 U7 B% X7 O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

. S5 ?+ Y3 `6 n+ ]7 @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：
8 c- f& t) N( K( _  Z) J



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：
. Q' |9 o) _) T: e" m! r# {  F
% Z7 c) i' ]# x2 n; l1 I$ \% G1 V1 l( n; N


8 W& @/ q2 s# b8 m! B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：

/ z$ D3 r& P* ?- J4 W/ {
+ W/ t  F4 d7 r* h
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
* ?* u4 k7 v; u# A1 _" k: }SDA_OUT()如下：
- s* r2 N9 j+ S$ q$ ^, K
0 y. Z8 U8 o- H#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}

3 d/ r8 d6 K) ?, k6 K) q其中(GPIOB->CRL) &= 0X0FFFFFFF等价于 (GPIOB->CRL) = (GPIOB->CRL) & 0X0FFFFFFF
  ~5 @6 s4 l$ J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
4 M: B( E1 T4 U9 _3 d8 f
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
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
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。
" N- D: a: c$ T- H+ s9 u
+ j: a- t) R' }/ Y& 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。
# u' [- ?4 O; G6 ?1 b# {) A& z————————————————
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