1、GPIO介绍
( ~; ?% h  w# h1 B, @& ?STM32F0x1/STM32F0x2/STM32F0x8系列每个通用I/O口都有4个32位配置寄存器（GPIOx_MODER, GPIOx_OTYPER, GPIOx_OSPEEDR 和 GPIOx_PUPDR)，2个32位数据寄存器（GPIOx_IDR and GPIOx_ODR）和 1 个32位置位 / 复位寄存器 (GPIOx_BSRR)。GPIOA 和GPIOB 还含有 1 个 32 位锁定寄存器 (GPIOx_LCKR) 和 2 个 32 位替代功能寄存器 (GPIOx_AFRH and GPIOx_AFRL)

2、GPIO主要特性
输出状态： 带有上拉或下拉的推挽输出或开漏输出
从输出数据寄存器 (GPIOx_ODR) 或外设 ( 复用功能输出 ) 输出数据
可选的每个 I/O 口的速度
输入状态： 浮空、 上拉 / 下拉、 模拟输入
从输入数据寄存器 (GPIOx_IDR) 或外设输入数据 ( 复用功能输出 )
位置位 / 复位寄存器 (GPIOx_BSRR) 为对 GPIOx_ODR 寄存器提供位访问能力
GPIO端口锁定机制（GPIOx_LCKR) 配置
. a) P) W, q, n模拟功能
可选的复用功能
每两个时钟周期快速切换I/O值的能力
5 }5 d) J! g. d; u允许GPIO口和外设引脚的高灵活性复用

; e$ K6 {  _8 m+ [) D/ r* j8 c3、GPIO 功能描述
根据数据手册中列出的每个 I/O 端口的特定硬件特征， GPIO 端口的每个位可以由软件分别配
& ~  }$ M$ r. t6 _$ }置成多种模式：

, e# M5 v0 S0 H  H浮空输入
上拉输入
下拉输入
模拟输入
8 ]9 z7 c5 E  j- l9 C% x具有上拉或下拉能力的开漏输出
2 a  j5 [/ j9 [$ ?8 N( i具有上拉或下拉能力的推挽输出
- K  d! Z" y" s; o复用功能且具有上拉或下拉能力的推挽输出
- L0 r4 _" \: q1 d复用功能且具有上拉或下拉能力的开漏输出
3 o4 y* L( l& X& Q" v' k8 ]每个 I/O 端口位可以自由编程， 然而 I/0 端口寄存器可按 32 位字， 半字或字节访问。 GPIOx_
BSRR 寄存器允许对任何 GPIO 寄存器进行位读 / 改写访问。 这种情况下， 在读和更改访问之
% Y$ F4 p! V+ l间产生 IRQ 时也不会发生危险。

标准I/O端口位的基本结构
  w3 G9 d4 Z6 v' i

# o/ j- c9 j" `: P* F
6 C8 ?& K( r/ {# `# p  g* J5V 容忍I/O端口位的基本结构

2 n" d! `; ], ^5 c+ X) u
- v" m' u9 n& \$ e7 K4 r4、GPIO端口配置说明
① GPIO模式
GPIO_Mode_IN          输入模式 ( 复位状态 )
GPIO_Mode_OUT      通用输出模式
3 {& |* E/ Q8 }' CGPIO_Mode_AF         复用功能模式
, A" N& l2 r: G" BGPIO_Mode_AN         模拟模式

输出模式类型：
GPIO_OType_PP        推免输出
/ A& u$ w. Q& N* N/ U0 QGPIO_OType_OD        开漏输出
+ q1 @6 \' w. s
! _8 J+ @3 D& H% Z/ U② 是否带上/下拉
GPIO_NOPULL               不带上/下拉
$ C4 c8 ~5 G( A6 fGPIO_PULLUP               带上拉
; R$ x" X6 c9 D' J% Y( cGPIO_PULLDOWN         带下拉
& J4 g( G5 W, ?2 B/ W
: D" l8 X1 L3 R) n# U$ p9 x; @③ 输出速度
) }; Y9 Z- z& Y7 ?0 i/ t4 _7 j7 EGPIO_Speed_2MHz            2 MHz
GPIO_Speed_10MHz         10 MHz
GPIO_Speed_50MHz         50 MHz
) o. p6 B7 s7 N2 H! W2 N% D
8 {* w; ?; u. X) M5、GPIO工作模式配置
7 E" I5 U; F! ]5.1【标准库】的配置方式
. m, ~- `  w+ [; U9 c' ]步骤：
1、配置对应端口的RCC时钟

1. /************************************************
   
2. 函数名称 ： RCC_Configuration
   
3. 功    能 ： 时钟配置
   
4. 参    数 ： 无
   ! n' d. t9 m# O( E1 m) c# J8 a
5. 返 回 值 ： 无
   
6. 作    者 ： JayYang
   
7. *************************************************/
   " @9 X( P5 Y: }0 c& G
8. void RCC_Configuration(void)
   
9. {
   8 B/ a, Y( l& {2 x( S3 K. {
10.   /* 使能AHB时钟 */
    
11.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA | RCC_AHBPeriph_GPIOB |
    " O4 {7 a( x, u& w# L, D! C/ ^! F, H
12.                         RCC_AHBPeriph_GPIOC | RCC_AHBPeriph_GPIOF, ENABLE);
    
13. }

复制代码

+ r: v9 k0 ^4 \, J5 {2、配置GPIO工作模式

, z' X/ y5 y9 x$ y3 H% U: N7 y

1. /************************************************
   
2. 函数名称 ： GPIO_Configuration
   4 C9 x6 J# [  K- @
3. 功    能 ： 基本输入输出引脚配置
   # h% d( t/ A/ V; N
4. 参    数 ： 无
   0 k6 ]0 |' K( i5 y( Z
5. 返 回 值 ： 无
   : E, M, |0 |, W8 T6 j  W) z
6. 作    者 ： JayYang
   
7. *************************************************/
   
8. void GPIO_Configuration(void)
   " F% p3 y  W( E/ Z
9. {
   
10.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                  // 定义GPIO初始化结构体
    3 \9 J: |% N" _+ Z* _. ^! L
11. 
    4 T" A. L. c7 n" ?: Y
12.     //GPIO配置为 推免输出模式
    
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;             // 配置使用的GPIO管脚号：0
    
14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;         // 设置GPIO的模式为输出模式
    
15.     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;        // 设置端口输出类型为：推免输出
    
16.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     // 配置 I/O 口的速度为：50MHz，还可选：GPIO_Speed_2MHz，GPIO_Speed_10MHz
    , x' \2 s, Z; B. O
17.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;      // 配置 I/O 口的上拉或下拉：无上下拉(浮空)，还可选：GPIO_PuPd_UP，GPIO_PuPd_DOWN
    
18.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的0脚为高速推免输出模式
    
19. 
    2 t+ Q% s' E- C2 [
20.     //GPIO配置为 开漏输出模式
    
21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;             // 配置使用的GPIO管脚号：1
    
22.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;         // 设置GPIO的模式为输出模式
    
23.     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;        // 设置端口输出类型为：开漏输出
    2 ]) t8 f9 U0 Y7 ?0 \# o
24.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     // 配置 I/O 口的速度为：50MHz，可选：GPIO_Speed_2MHz，GPIO_Speed_10MHz
    4 s2 f1 \, C" N; X
25.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;      // 配置 I/O 口的上拉或下拉：无上下拉(浮空)，还可选：GPIO_PuPd_UP，GPIO_PuPd_DOWN
    
26.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的1脚为开漏输出模式
    
27. 
    8 z4 ]3 O+ V0 T" \- u5 [
28.     //GPIO配置为 上拉输入模式
    9 h/ c, ]" G# V: B8 \% P2 v
29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;            // 配置使用的GPIO管脚号：12
    
30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    " v* |5 y; y' V; ]
31.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;          // 配置 I/O 口的上拉或下拉：上拉，还可选：GPIO_PuPd_NOPULL，GPIO_PuPd_DOWN
    " l8 L3 r6 T9 Q' S0 d/ n
32.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的12脚为上拉输入模式
    * R$ F. J0 H7 F( \
33. 
    
34.     //GPIO配置为 下拉输入模式
    
35.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;            // 配置使用的GPIO管脚号：13
    " k6 r! u9 I( B8 k2 G0 i- R
36.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    
37.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN;        // 配置 I/O 口的上拉或下拉：下拉，还可选：GPIO_PuPd_NOPULL，GPIO_PuPd_UP
    
38.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的13脚为下拉输入模式
    
39. 
    2 X1 c9 P7 A: {% {, b% A
40.     //GPIO配置为 模拟输入输出模式
    
41.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;             // 配置使用的GPIO管脚号：0
    
42.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    8 ~$ Q0 e1 _4 s1 e% o* t& n
43.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;      // 配置 I/O 口的上拉或下拉：无上下拉(浮空)，还可选：GPIO_PuPd_UP，GPIO_PuPd_DOWN
    
44.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的0脚为模拟输入模式
    ! ^! d% t5 y- q7 D7 f* S
45. 
    1 o, \, C( X/ R
46.     //GPIO配置为 复用输出模式
    7 @0 F* {3 M3 B$ I
47.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;             // 配置使用的GPIO管脚号：9
    7 z) m/ {3 {& U
48.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;          // 设置GPIO的模式为复用模式
    
49.     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;        // 设置端口输出类型为：推免输出
    
50.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     // 配置 I/O 口的速度为：50MHz，还可选：GPIO_Speed_2MHz，GPIO_Speed_10MHz
    4 q0 C, E2 @& N
51.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;     // 配置 I/O 口的上拉或下拉：无上下拉(浮空)，还可选：GPIO_PuPd_UP，GPIO_PuPd_DOWN
    
52.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的9脚为复用推免输出模式
    ( `# L/ z! h5 B
53.     GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_2);  // 配置GPIOA的9号引脚复用为 TIM1_CH2 定时器1的通道2输出引脚
    
54. 
    8 W, u0 x3 M8 q- j0 v, r% V. {
55. }

复制代码

9 B( l7 i; I. ^# E2 X* {+ x
) U. Y4 P2 Y5 O5.2【HAL库】的配置方式
7 W: k/ t2 ?5 ^步骤：
1、通过STM32CubeMX软件配置RCC时钟

选择【Clock Configutration】选项卡进行时钟的设置，如图下图：
% I  l7 q2 Z% F

2 ^: P  }. Z* b! W% s
/ h" u- D6 C. B6 a4 K4 q, v2、选择需要配置的GPIO引脚的输入输出模式，这边的配置只是一个大方面的配置，比如是要配置为输入还是输出
' x6 W( ]$ W3 r$ Z

下面进行每个管脚的具体参数配置
" |3 @4 {/ j$ {& d% ^2 H% X/ R- U

4 K2 z6 h- s! ?. [" p: G! m$ q点击 上图中的 GPIO 后会在左侧显示所有使用到的GPIO管脚，进入如下界面，点击每一个管脚可以进行详细配置：

9 s! e& e& D1 o& `

7 g9 y0 T) d$ N8 |6 a" t8 j. I
在【gpio.c】文件下，查看生成的GPIO工作模式配置代码，此处配置的是推免输出、开漏输出、上下拉输入和模拟输入的引脚

1. void MX_GPIO_Init(void)
   4 y7 w2 K& l/ a( t" R, B5 N+ s- c0 A
2. {
   # x3 M( y  H' w( n( v
3. 
   ) I. M5 _6 \% E& N$ [
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   - y$ J7 O& h9 v7 Z% f
5. 
   6 @0 l/ O: M) ^0 }% C
6.   /* GPIO Ports Clock Enable */
     x; e6 ~! D/ S, L4 u( k! K
7.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
   
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
   8 i  S1 n, \& t6 C
9.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   
10. 
    / P' s$ n1 f; z
11.   /*Configure GPIO pin Output Level */
    
12.   HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
    1 a. G* F* ?# J% W, X( p
13. 
    ; E  u- e8 [' g, z: h( a
14.   /*Configure GPIO pin : PC13 */
    " l9 O3 t% a9 G: F
15.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
    
16.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    9 t3 V5 K& r1 @9 Z& \- Y: @- ?
17.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
    4 h6 {4 s- v4 e4 q
18.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    # f! Y- U; i6 _( d. g
19. 
    9 I8 V3 Q! C& s& e' Q
20.   /*Configure GPIO pin : PC0 */
    
21.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
22.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    
23.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
24.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
      m& s5 i6 }# e( \
25. 
    
26.   /*Configure GPIO pin : PA0 */
    1 O2 G6 W4 f' g. ?
27.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    ; f2 D  g3 a5 c
28.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    
29.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    $ m4 W' K. O" U( \( j4 a8 O
30.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
31.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    3 a5 C# h2 w) H# n5 `+ t
32. 
    
33.   /*Configure GPIO pin : PA1 */
    
34.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    / v  a- n1 i0 {& k+ Y1 Y
35.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    3 r, o; g. I2 ~3 {; E  o+ b+ r
36.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
37.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
38.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    1 D# H" M' a* U3 [0 C
39. 
    
40.   /*Configure GPIO pin : PC12 */
    
41.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
    
42.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    ; z' H2 m. p! {! ]8 y1 B
43.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    : E% `2 `  q, a+ U$ `5 P( z3 B
44.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    1 [5 I  B2 ^, m3 \  Z: z) p
45. 
    
46. }

复制代码

至于复用功能的引脚，比如此例中将 PA9 复用为 TIM1_CH2 定时器1的通道2，则需要在tim.c文件中查看代码，一般都在相应外设的初始化源文件中
3 u- n( ^0 K' K! I1 \/ X4 _! i
/ ^% S$ D" ?) c9 ^

1. void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
   
2. {
   * J- N. W/ N% L
3. 
   
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   
5.   if(timHandle->Instance==TIM1)
   % \$ Z9 v, r. u
6.   {
   1 L, u5 q- ?3 z, n/ Y2 Z. l% F
7.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 0 */
   , L0 U9 Y1 ], p, L# a/ \
8. 
   
9.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 0 */
   : s0 c  G: G6 B! g0 B: r
10. 
    ) B7 V+ o1 a  E: s
11.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    & m: [( X5 h1 J4 V" g6 X) ~
12.     /**TIM1 GPIO Configuration   
    
13.     PA9     ------> TIM1_CH2
    
14.     */
    5 E% |' O' D2 j+ h7 V
15.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;                        //使用9号引脚
    
16.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;                //配置为复用推免输出模式
    
17.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;                        //没有上下拉
    " s7 n* s& s9 @/ m( ?
18.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;        //高速输出
    
19.     GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF2_TIM1;        //复用为定时器1的通道2
    
20.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    % d( A8 ~+ {1 y
21. 
    
22.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 1 */
    ( X( `0 h) h, V; `2 f) F. @5 u
23. 
    . m& ^+ [9 A* L
24.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 1 */
    ' I, _$ p$ n& i* m6 Z
25.   }
    
26. 
    9 d8 C1 m% ]+ U1 k
27. }

复制代码

5 S! Z2 U  _* n" o6 u' B& [至此，关于STM32F0系列的GPIO的配置以学习记录完成，如有不对的地方，希望各位看官指出，谢谢大家！
% }9 s% r& \& l4 z  L
+ k; U% a1 k2 c$ C


( g7 r, B& e6 I4 l/ ?