一、几个重要的IO口操作函数
, R# j9 q/ ~+ P; ~  _* I$ U9 R

1. HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef  *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);  // GPIO初始化
   
2. 
   
3. HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState); // 输出高低电平
   8 B% g' l0 j  c8 I1 ]* l2 i; k0 H) C
4. 
   
5. GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 读IO口电平
   " \. D. Q, i+ a- c) l! b
6. 
   
7. void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 电平取反

复制代码

二、几个重要的结构
. T% u8 Y4 u7 H& q

1. // GPIO口  GPIOA,GPIOB,GPIOC,GPIOD,GPIOE,GPIOF,GPIOG,GPIOH,GPIOI
   
2. typedef struct
   1 U* L2 Z8 O- Z& e2 Y: O
3. {
   
4.   __IO uint32_t MODER;    /*!< GPIO port mode register,               Address offset: 0x00      */
   
5.   __IO uint32_t OTYPER;   /*!< GPIO port output type register,        Address offset: 0x04      */
   ! }! ?  t+ N, ?' d
6.   __IO uint32_t OSPEEDR;  /*!< GPIO port output speed register,       Address offset: 0x08      */
   
7.   __IO uint32_t PUPDR;    /*!< GPIO port pull-up/pull-down register,  Address offset: 0x0C      */
   - e% I) v' ^# |: b5 z: j2 F5 d2 C
8.   __IO uint32_t IDR;      /*!< GPIO port input data register,         Address offset: 0x10      */
   * G, x* E. O: S0 q
9.   __IO uint32_t ODR;      /*!< GPIO port output data register,        Address offset: 0x14      */
   
10.   __IO uint32_t BSRR;     /*!< GPIO port bit set/reset register,      Address offset: 0x18      */
    
11.   __IO uint32_t LCKR;     /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C      */
    
12.   __IO uint32_t AFR[2];   /*!< GPIO alternate function registers,     Address offset: 0x20-0x24 */
    
13. } GPIO_TypeDef;

复制代码

1. // GPIO引脚，模式，上下拉，速度，复用等
   
2. typedef struct
   - m0 Y: x  }$ z) Z, ^: \6 F
3. {
   
4.   uint32_t Pin;       /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
   - G; N7 y# J. l" _4 ^
5.                            This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */
   / A* i& Z; [. w$ z, ^2 o
6. 
   
7.   uint32_t Mode;      /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
   8 p0 d. p3 \, m0 ], C
8.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_mode_define */
   5 U9 j. G/ {! k6 Y/ X- F# X' l) v
9. 
   
10.   uint32_t Pull;      /*!< Specifies the Pull-up or Pull-Down activation for the selected pins.
    3 b8 j. T- u8 x- J" l* a
11.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_pull_define */
    
12. 
    
13.   uint32_t Speed;     /*!< Specifies the speed for the selected pins.
    
14.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_speed_define */
    
15. 
    
16.   uint32_t Alternate;  /*!< Peripheral to be connected to the selected pins.
    
17.                             This parameter can be a value of @ref GPIO_Alternate_function_selection */
      x. P& A! t" Q0 O4 b  R4 V3 d" |  c
18. }GPIO_InitTypeDef;

复制代码

1. // GPIO引脚
   6 E: s- x; \3 o# ~
2. #define GPIO_PIN_0                 ((uint16_t)0x0001U)  /* Pin 0 selected    */
   
3. #define GPIO_PIN_1                 ((uint16_t)0x0002U)  /* Pin 1 selected    */
   
4. #define GPIO_PIN_2                 ((uint16_t)0x0004U)  /* Pin 2 selected    */
   & f1 I! x& ~* u' V; O' g
5. #define GPIO_PIN_3                 ((uint16_t)0x0008U)  /* Pin 3 selected    */
   0 n+ y& o, [: x* P: J
6. #define GPIO_PIN_4                 ((uint16_t)0x0010U)  /* Pin 4 selected    */
   
7. #define GPIO_PIN_5                 ((uint16_t)0x0020U)  /* Pin 5 selected    */
   
8. #define GPIO_PIN_6                 ((uint16_t)0x0040U)  /* Pin 6 selected    */
   
9. #define GPIO_PIN_7                 ((uint16_t)0x0080U)  /* Pin 7 selected    */
   
10. #define GPIO_PIN_8                 ((uint16_t)0x0100U)  /* Pin 8 selected    */
    
11. #define GPIO_PIN_9                 ((uint16_t)0x0200U)  /* Pin 9 selected    */
    
12. #define GPIO_PIN_10                ((uint16_t)0x0400U)  /* Pin 10 selected   */
    # |% `9 g3 ~+ j' U$ t
13. #define GPIO_PIN_11                ((uint16_t)0x0800U)  /* Pin 11 selected   */
    # P) `& \/ ]/ O' H1 I
14. #define GPIO_PIN_12                ((uint16_t)0x1000U)  /* Pin 12 selected   */
    
15. #define GPIO_PIN_13                ((uint16_t)0x2000U)  /* Pin 13 selected   */
    & B% L2 Y  V5 x9 z* P, O; }
16. #define GPIO_PIN_14                ((uint16_t)0x4000U)  /* Pin 14 selected   */
    ( h% G, D# }2 }3 \6 W2 B8 o
17. #define GPIO_PIN_15                ((uint16_t)0x8000U)  /* Pin 15 selected   */

复制代码

1. // GPIO模式  输入 推挽输出 开漏输出 推挽复用 开漏复用
   " z5 J$ ?: I' m8 K/ j
2. #define  GPIO_MODE_INPUT                        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< Input Floating Mode                   */
   
3. #define  GPIO_MODE_OUTPUT_PP                    ((uint32_t)0x00000001U)   /*!< Output Push Pull Mode                 */
   
4. #define  GPIO_MODE_OUTPUT_OD                    ((uint32_t)0x00000011U)   /*!< Output Open Drain Mode                */
   ; Y  Z: a% c7 h" _- Z* W
5. #define  GPIO_MODE_AF_PP                        ((uint32_t)0x00000002U)   /*!< Alternate Function Push Pull Mode     */
   
6. #define  GPIO_MODE_AF_OD                        ((uint32_t)0x00000012U)   /*!< Alternate Function Open Drain Mode    */

复制代码

1. // GPIO速度 低速  中速  高速  极速
   
2. #define  GPIO_SPEED_FREQ_LOW         ((uint32_t)0x00000000U)  /*!< Low speed     */
   
3. #define  GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM      ((uint32_t)0x00000001U)  /*!< Medium speed  */
   % ^1 d( y2 s, N* \) b
4. #define  GPIO_SPEED_FREQ_HIGH        ((uint32_t)0x00000002U)  /*!< Fast speed    */
   
5. #define  GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH   ((uint32_t)0x00000003U)  /*!< High speed    */

复制代码

1. // GPIO上下拉 无上下拉  上拉  下拉
   + L4 {( p* I8 A
2. #define  GPIO_NOPULL        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< No Pull-up or Pull-down activation  */
   % E( F0 g& d; I8 k$ E
3. #define  GPIO_PULLUP        ((uint32_t)0x00000001U)   /*!< Pull-up activation                  */
     F- A1 W+ O5 W; d
4. #define  GPIO_PULLDOWN      ((uint32_t)0x00000002U)   /*!< Pull-down activation                */

复制代码

1. // GPIO引脚高低电平
   " N+ A( n1 o1 u2 I
2. typedef enum
   - B5 K; F3 }5 A  C1 n5 ^5 Z; f
3. {
   
4.   GPIO_PIN_RESET = 0,
   
5.   GPIO_PIN_SET
   - a& g2 G0 ]' ~. t
6. }GPIO_PinState;

复制代码

% D1 u' k8 `8 y; l& Q' z& n三、封装两个GPIO初始化函数（普通GPIO，复用GPIO）

1. // 这里只贴出代码片段，封装两个接口，一个普通GPIO初始化，一个带复用功能。
   
2. #define GPIO_CLK_ENABLE() do{ \
   * C- }1 z, x5 |* ~. m6 v3 T6 x
3.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); \
   
4.   __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); \
   
5.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); \
   
6.   __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); \
   
7.   __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); \
   
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); \
   0 k7 ?& B6 `" M% ?4 K
9.   __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE(); \
     d& ~  l5 @: [! p* X
10.   __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE(); \
    
11.   __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE(); \
    
12. } while(0);
    
13. 
    5 r1 u& h4 l8 Y9 D% n/ j
14. void GPIOConfig(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull)
    % R% Q3 g$ R" I& v
15. {
    
16.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
17. 
    + J/ p6 O, V! b5 `
18.   GPIO_CLK_ENABLE();
    
19. 
    
20.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
    % C# Y& ~/ Q2 C( j
21.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    ! s8 F! P8 s, f  X
22.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    8 U+ p* T0 z8 W6 c9 L$ d
23.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    : z  y4 a3 v& j& l' e8 G; P3 A
24. 
    / H6 Z7 T% E3 O
25.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    
26. }
    
27. 
    4 {) \- t9 Z! w( l6 c. ]
28. void GPIOConfigExt(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull, uint32_t alternate)
    
29. {
    0 j0 N, P) J' [- u! Q" t/ P* M
30.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
31. 
    6 q0 X" w9 V7 s5 c. w* Q2 P! m. W/ b
32.   GPIO_CLK_ENABLE();
    
33. 
    
34.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
    ; z2 m, S# ?) K; [; {( [  y
35.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    
36.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    
37.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    
38.   GPIO_InitStructure.Alternate = alternate;
    
39. 
    : \) m+ I) z- c4 [/ V
40.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    
41. }

复制代码

, p6 r) j* j) W* G
; @2 z$ k# X; N9 H/ p四、输出接口设计
为了灵活使用，我们将输出的有效电平设置成可配置。

6 {. ^' u% ^3 Y# D2 z! w

1. // 配置的有效电平 初始  低电平有效  高电平有效
   
2. typedef enum
   / ~2 S/ C4 }# e  A2 |
3. {
   + _7 F" F; G% I: g0 Q: p
4.   OUTPUT_INIT_IS_ACTIVE = 0,
   
5.   OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE  = 1,
   / l. B1 O1 e1 [# X! w7 |9 E
6.   OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE = 2,
   
7. } output_active_t;
   
8. 
     J8 S2 Q8 P7 t0 y! D1 t2 K
9. #define OUTX_CONFIG(gpio, pin)    GPIOConfig(gpio, pin, GPIO_MODE_OUTPUT_PP, GPIO_NOPULL)
   
10. #define OUTX_READ(gpio, pin)      HAL_GPIO_ReadPin(gpio, pin)
    ' l# ?% Y" r8 k: k9 g, H* j) d
11. #define OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag) do{ \
    & N: k0 ~' P2 P: F
12.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    7 l4 w2 U4 y6 @% k; }
13.   { \
    - `- _# i% U+ M/ Z
14.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    
15.   } \
    
16.   else \
    / F* D3 C+ S# {6 Z  l
17.   { \
    2 ^5 A7 ?! }1 E$ z& @- `8 b9 L4 N
18.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    
19.   } \
    4 c. s$ v( `$ `" Z
20. } while(0);
    
21. #define OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag) do{ \
    $ R' w% N1 U+ O; ?7 g. W
22.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    
23.   { \
    
24.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    & v1 F! d2 d1 k+ `6 d
25.   } \
    
26.   else \
    * t+ [( w" I% c1 F* S3 s" f" i
27.   { \
    
28.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    $ C8 L% {: ~' o' a- y& j; d
29.   } \
    
30. } while(0);
    & K$ c& i+ N% I5 ^/ O! {: I
31. 
    ! n1 o$ L& ]' W0 J7 g, i) H
32. #define OUT1_PORT                 GPIOA
    
33. #define OUT1_PIN                  GPIO_PIN_0
    
34. 
    
35. #define OUT2_PORT                 GPIOA
    7 i3 V! {( b- h6 C6 @% g
36. #define OUT2_PIN                  GPIO_PIN_1
    2 s) [$ S. x; _* H0 ^/ h" Z
37. 
    
38. #define OUT3_PORT                 GPIOA
    
39. #define OUT3_PIN                  GPIO_PIN_2

复制代码

1. // demo代码 只传递思想
   0 d! {8 W2 U( M+ U/ l
2. // 封装出对外的四个接口 初始化 输出有效 输出无效 输出取反
   5 D( O. u- R! w' E3 C7 V9 F8 q
3. // 以列表的形式封装 方便增加和删除
   2 |9 u# G% d2 m4 o* A% v: J
4. 
   
5. static void output_config(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin)
   + E# c4 F2 S( U3 }- i
6. {
   
7.   OUTX_CONFIG(gpio, pin);
   
8. }
   
9. 
   
10. static uint8_t output_is_enable(uint8_t index)
    
11. {
    & O) H1 p; ^& q5 W
12.   // 输出通道可用 这里也可以变成可配置 可以配置本IO口有效和无效
    ; U3 m$ q" u4 l
13.   return 1;
    # I; H3 `4 |* w  m
14. }
    
15. 
    
16. static void output_active(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
17. {
    
18.   OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    & r0 _% ?. \8 s- s
19. }
    
20. 
    2 h2 R. l4 j" [# r% q$ \
21. static void output_negative(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
22. {
    ( `7 I7 F. u8 N
23.   OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    $ i6 p6 Y0 @: k6 `( i+ P
24. }
    ! v) \9 l* d$ d, g  Q
25. 
    
26. static void output_toggle(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
27. {
    
28.   // 这里可以不用这么麻烦，使用HAL_GPIO_TogglePin
    6 }! L- w/ [2 i2 [: a! I: L. r5 r
29.   if(OUTX_READ(gpio, pin) == 0)
    
30.   {
    
31.     OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    1 e6 E/ c- i5 p0 w6 {
32.   }
    
33.   else
    
34.   {
    ' z+ M5 U6 d, Y  J+ L
35.     OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    : N: y/ y. X0 ?; \
36.   }
    1 x& e. g- _2 G9 Y, ^3 Y
37. }
    8 ?$ Z+ @' X5 a  |# U. \- I
38. 
    * D0 f% C3 F' M- z+ H# a  r
39. typedef struct
    
40. {
    
41.   GPIO_TypeDef *gpio;
    
42.   uint16_t pin;
    5 k# d/ J+ e  K
43.   void (* output_config_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin);
    
44.   uint8_t (* output_is_enable_cb)(uint8_t index);
    
45.   void (* output_active_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    
46.   void (* output_negative_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    ! r# z# S; Z( Q$ \( m2 X
47.   void (* output_toggle_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    0 B# Y) R3 {9 b# s5 D% p; N
48. } output_port_t;
    
49. 
    
50. static output_port_t output_items[] =
    ) k) q: Y  R7 _  Y' m
51. {
    
52.   {OUT1_PORT, OUT1_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    
53.   {OUT2_PORT, OUT2_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    * f& q* f3 g/ L3 R6 v7 o
54.   {OUT3_PORT, OUT3_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    
55. };
    / Y' B: S- c9 \: \2 \
56. 
    8 n* Z2 R, G, ?' J
57. static void output_init(uint32_t value)
    
58. {
    : @( ?) J; }8 c
59.   uint32_t i, mask = 1;
    3 W9 H7 \8 Q( {
60. 
    5 A$ O$ n4 s/ `# M  b
61.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    
62.   {
    2 a8 D2 @- u: u% I% e' o" s
63.     if(value & mask)
    
64.     {
    4 W. `! n9 r3 O2 |1 h! x& A
65. #if(CONFIG_OUTPUT_TEST == 1)
    ' t  a8 |$ c, h3 p+ K0 h
66.       config.output.total_switch = OUTPUT_MODE_OPEN;
    7 x+ z3 w) `/ p/ b- u, l' i
67.       config.output.sub_switch<i> = OUTPUT_MODE_OPEN;
    
68.      </i> config.output.active_tag = OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE;
    
69. #endif
    
70.       output_items.output_config_cb(output_items.gpio, output_items.pin);
    5 B+ H5 G, {2 |
71.       output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
    . ^' V* w: `- H2 N
72.     }
    * w( J, t* d3 p" D
73. 
    
74.     mask <<= 1;
    
75.   }
    ! w' ?( ^5 o" N; S" T0 d+ i) Z
76. }
    8 j4 N9 `8 Q/ ^; V
77. 
    
78. void OutputHigh(uint32_t value)
    
79. {
    
80.   uint32_t i, mask = 1;
    # O/ k  q' G% R7 r' F& x: i5 `, ^
81. 
    - P' I4 F% ?; J' G, y  J+ b
82.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    : g. Q' P. J, F, O$ _' Z
83.   {
    
84.     if(value & mask)
    7 ^" ~, |4 V% l' `
85.     {
    
86.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
    + E& h. \5 J+ ^% A1 |- ^  o% p
87.       {
    
88.         output_items.output_active_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
    4 h' E- {. r+ F1 i) }
89.       }
    9 y5 ^& i. M7 o8 q2 X& Y1 a
90.     }
    - k+ d& l: Y7 g7 X) V0 Q
91. 
    
92.     mask <<= 1;
    + u  I" `8 M9 C, X6 V
93.   }
    # k, Q) K3 h5 c4 G# v; G/ u3 C
94. }
    
95. 
    
96. void OutputLow(uint32_t value)
    
97. {
    $ J) o3 q7 J+ q
98.   uint32_t i, mask = 1;
    3 p# o' I. f! w  G/ U1 a
99. 
    ) R! K& c. b' q
100.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     : L# h' n, }% _
101.   {
     
102.     if(value & mask)
     - C- x/ D$ X+ {' K' V
103.     {
     & G1 [( t2 {5 x) `
104.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     
105.       {
     + ~/ g3 x  u0 N  W' d) \
106.         output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     % u0 l2 S1 h- f  R0 }
107.       }
     
108.     }
     
109. 
     5 a+ H  X( T5 p1 q
110.     mask <<= 1;
     . D, Y& P+ X& D, M
111.   }
     
112. }
     ) K* c  h3 e( g. t! O) v- S% w$ U( X
113. 
     ! l' y; c# H) ?8 ^! e* Z) O) n
114. void OutputToggle(uint32_t value)
     
115. {
     0 y( r$ X) Z6 e% `/ V$ @
116.   uint32_t i, mask = 1;
     ; w7 m* _& U6 L8 E8 T# k4 @# z7 Y
117. 
     
118.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     9 w0 X- |0 {6 N5 ?; g
119.   {
     # K: X" C9 B+ F4 \. |$ {2 c; F6 {
120.     if(value & mask)
     
121.     {
     & G7 _0 s. ]/ r5 F; Q  R* I1 A
122.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     
123.       {
     
124.         output_items.output_toggle_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     1 k) ?: p! ]9 U7 J0 |  R+ K
125.       }
     3 c4 Q: P/ F9 L2 x
126.     }
     
127. 
     
128.     mask <<= 1;
     6 P$ ]" X. t. @) n# q
129.   }
     
130. }
     
131. 
     " h/ ^; ?5 J4 F$ z7 U" r  v
132. void OutputInit(void)
     7 z, K7 L. U! }' G
133. {
     * k4 ]  a2 E" V% {/ f
134.   output_init(0xFFFFFFFF);
     
135.   OutputLow(0xFFFFFFFF);
     
136. }
     
137. 
     1 A' y% Q0 A/ L( Y

复制代码