1、GPIO介绍
8 f0 j3 j/ X+ ?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
$ j2 G, d7 a& a: \2 F4 j输入状态： 浮空、 上拉 / 下拉、 模拟输入
" L3 p( p+ |" k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
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
% q% w0 d' o% C/ ]+ Z: Q允许GPIO口和外设引脚的高灵活性复用

3、GPIO 功能描述
* v9 w  I# H' V( [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
4 [3 S4 C2 z' |' L$ @置成多种模式：

  y; r: ?( G, o0 d. u浮空输入
& x$ u- M" j0 g+ e上拉输入
9 o& t( J  p2 ]# L下拉输入
模拟输入
# E9 M& k  @) q3 I8 j具有上拉或下拉能力的开漏输出
具有上拉或下拉能力的推挽输出
复用功能且具有上拉或下拉能力的推挽输出
: |$ R" n9 |/ |4 w3 F, L9 x复用功能且具有上拉或下拉能力的开漏输出
3 \1 z8 y! @! q7 p$ M* s. E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
/ ?( s1 H- y: J0 ]" A6 D6 a间产生 IRQ 时也不会发生危险。
6 X8 O9 P; p; S1 s: ^+ A
! p5 B" w, k6 R标准I/O端口位的基本结构
: w5 G5 F7 Z7 c% i' F0 y

+ W+ J' W6 F. k2 D3 x
5V 容忍I/O端口位的基本结构
! V" w& i  u# ~4 B5 {5 @
3 P/ C" }6 d  }/ [

5 |( ?/ E5 M3 q8 {
4、GPIO端口配置说明
① GPIO模式
) d* F/ ~% O0 `' H# l6 r6 ~, xGPIO_Mode_IN          输入模式 ( 复位状态 )
GPIO_Mode_OUT      通用输出模式
GPIO_Mode_AF         复用功能模式
1 Z3 R- u: L0 A% v- r1 b, `( c1 i' M5 UGPIO_Mode_AN         模拟模式

输出模式类型：
8 m( w* v' d5 F% r% c6 FGPIO_OType_PP        推免输出
4 e' {2 y- p/ }; k$ ?GPIO_OType_OD        开漏输出

② 是否带上/下拉
+ P9 k$ Y  O) nGPIO_NOPULL               不带上/下拉
- m' \  G: b" j5 c2 A$ A  v$ t- FGPIO_PULLUP               带上拉
7 x  h( s6 V) N0 gGPIO_PULLDOWN         带下拉
/ u6 [) P8 m9 h; J# c# u
③ 输出速度
GPIO_Speed_2MHz            2 MHz
GPIO_Speed_10MHz         10 MHz
GPIO_Speed_50MHz         50 MHz
; v! z, Y" M. i, K! F5 j8 g
5、GPIO工作模式配置
5.1【标准库】的配置方式
( A4 Z, h, x! z* F( @, M步骤：
& L# i# Z1 [5 ]2 j1、配置对应端口的RCC时钟

) U% ^( x' d! U/ Y9 G/ {

1. /************************************************
   ' l; {% a+ p0 {. E( r- Q1 O3 }
2. 函数名称 ： RCC_Configuration
   5 f8 {6 \) ?9 L* B
3. 功    能 ： 时钟配置
   
4. 参    数 ： 无
   
5. 返 回 值 ： 无
   ; ~1 _7 I% y; [) r* S* X( |
6. 作    者 ： JayYang
   
7. *************************************************/
   ! ~9 J: B( ?9 y6 Q& B4 q- @
8. void RCC_Configuration(void)
   3 r% m6 T3 C: t1 A- S' }, V
9. {
   
10.   /* 使能AHB时钟 */
    ( {7 C; j$ @+ Q3 K' P9 A; x3 m
11.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA | RCC_AHBPeriph_GPIOB |
    & f  x  a( S, g! b) W& x1 f
12.                         RCC_AHBPeriph_GPIOC | RCC_AHBPeriph_GPIOF, ENABLE);
    ; z9 Q4 h; m+ ]/ R3 X1 u
13. }

复制代码

2、配置GPIO工作模式

1. /************************************************
   
2. 函数名称 ： GPIO_Configuration
   
3. 功    能 ： 基本输入输出引脚配置
   
4. 参    数 ： 无
   . ]2 x1 w( n/ T  J
5. 返 回 值 ： 无
   
6. 作    者 ： JayYang
   # g( G. D$ J: n5 s
7. *************************************************/
   % J( {0 J1 }3 [: x- I9 `. b
8. void GPIO_Configuration(void)
   
9. {
   4 G9 v3 `$ O8 Y' X+ y
10.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                  // 定义GPIO初始化结构体
    $ S: K, l7 l4 F$ p2 k* i
11. 
    ( g& S# f6 g& h
12.     //GPIO配置为 推免输出模式
    ' c* B" p0 W$ m  T" }
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;             // 配置使用的GPIO管脚号：0
    " @! c  P. y( j8 o, A
14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;         // 设置GPIO的模式为输出模式
    " a( R, i/ ^6 ?( P7 t+ i9 K
15.     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;        // 设置端口输出类型为：推免输出
    ; I) t" {. L2 z
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
    ' V3 l8 b; U: C) A  q6 t  P2 T
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. 
    3 u5 S0 F/ h7 D7 n  k
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
    
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
    
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
    0 s7 k8 C: h1 b  ]! f
26.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的1脚为开漏输出模式
    4 d" L. {9 {6 d# B* J( Z
27. 
    
28.     //GPIO配置为 上拉输入模式
    
29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;            // 配置使用的GPIO管脚号：12
    7 G9 a) O% K) M9 d/ N
30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    
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
    1 \1 B! T/ c+ H% k1 T
32.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的12脚为上拉输入模式
    
33. 
    & r0 ~, J( B9 ?8 o
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
    
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. 
    
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
    # ]5 C6 I9 S+ K. `. I: @5 }5 J& G
42.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    
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
    8 e, k' U) q5 k8 ^3 y
45. 
    
46.     //GPIO配置为 复用输出模式
    8 R  |9 M6 I. h# f
47.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;             // 配置使用的GPIO管脚号：9
    * b. s1 j4 \; r9 O* x4 a8 w! T5 K
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
    6 {0 Q! ]) A4 S7 [
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 a6 m9 ^$ B+ A, x( H
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
    3 J8 z! J+ N0 j& E
52.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的9脚为复用推免输出模式
    % @" _/ w. N5 s9 O
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
    ' ~0 ~4 A' O' U$ K9 A* S% M3 L& ~
54. 
    
55. }

复制代码

# x( X0 i& E7 O7 Z% n' P
* ^% g4 w8 f# G% i5.2【HAL库】的配置方式
步骤：
1、通过STM32CubeMX软件配置RCC时钟
% L  @7 C& p0 Z( k1 X4 C
, {6 g- r+ l" ?3 ]. I! v; ?7 B4 ]

& ]# i+ R/ ?0 x0 T% Y3 ?选择【Clock Configutration】选项卡进行时钟的设置，如图下图：

2、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

4 v- `: {( G8 ~1 s9 O
下面进行每个管脚的具体参数配置
4 A9 ]- f0 N2 @1 \  U
6 L, N/ J, H- j7 {7 x- i: Q

5 P" ]$ D6 u. n4 Z' f
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：
& u: u8 J8 t! a: n( d4 k* d+ t
( O0 B( }! g4 R  p, Q

% a- |  D( q2 e  P$ p* g/ J

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
5 A* G6 s+ c( z$ q* F- h1 y
9 D5 [& y( K+ x8 {; ~9 c0 J* D

1. void MX_GPIO_Init(void)
   
2. {
   
3. 
   # k1 D4 P9 c/ J
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   
5. 
   
6.   /* GPIO Ports Clock Enable */
   
7.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
   - T! ~. T4 \+ A7 s$ G% {" w7 J
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
   
9.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   - r6 i: `1 u1 t: e/ B- P1 f
10. 
    
11.   /*Configure GPIO pin Output Level */
    
12.   HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
    
13. 
    4 d3 s( `! G: `8 L; T
14.   /*Configure GPIO pin : PC13 */
    
15.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
    
16.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    ) l6 P5 p* M4 H$ w8 W4 ^
17.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
    5 V8 h: m1 Q! v2 Z2 ^$ r- ^; P4 |
18.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    * v- d" m9 l6 Q0 g; P7 F
19. 
    / O& j1 ]3 ?& X+ r3 n1 v1 a
20.   /*Configure GPIO pin : PC0 */
    
21.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
22.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    8 p- ^& f' p8 Y: t& Q; Z$ v' j
23.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    ( k3 i. o( |- v6 J6 b# }5 ?7 R5 z# C
24.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
25. 
    
26.   /*Configure GPIO pin : PA0 */
    
27.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    & y- E$ L* h5 F2 I
28.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    8 g* Q* t  d3 g7 m
29.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
30.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
31.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    1 O+ J- N% |/ S  E; c1 X) ^$ u
32. 
    
33.   /*Configure GPIO pin : PA1 */
    
34.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    
35.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    
36.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    5 X2 x$ Y- G3 B
37.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
38.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
39. 
    
40.   /*Configure GPIO pin : PC12 */
    , k, J4 s4 Z/ w) F% ~6 q
41.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
    
42.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    9 C2 U8 v4 A3 h
43.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    4 Y% u9 ?, K9 R
44.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
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
. M: Z5 R6 n5 |9 W4 m0 R

1. void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
   7 O' s& }* P. I( f/ I+ M
2. {
   9 [* s1 `2 w* U1 L3 D$ @
3. 
   # z1 k/ G! @4 M; E( f5 p
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   3 ^' h' A4 p1 X' }3 w; b' u. \
5.   if(timHandle->Instance==TIM1)
   
6.   {
   0 q0 g) c$ ]! o, C: r% c
7.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 0 */
   
8. 
   
9.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 0 */
   : n; c/ M' U1 v  j) r
10. 
    
11.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    
12.     /**TIM1 GPIO Configuration   
    
13.     PA9     ------> TIM1_CH2
    4 T9 b6 X1 y6 W% D& q
14.     */
    
15.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;                        //使用9号引脚
    % H8 }7 Y+ y1 F6 l! e8 @
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
    / k. |7 x. e/ v2 c
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
    : z0 ~) W# K( h) F) O4 v
20.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
21. 
    
22.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 1 */
    
23. 
    / B; U/ a0 ]( v  I& E2 a
24.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 1 */
    3 q2 f7 U# d  _- U6 }2 P
25.   }
      L: B* W4 s) k4 M( k4 t
26. 
    / m% S/ }, h! f- @4 ^
27. }

复制代码

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！


& U$ X+ h$ F) N' ?

, X, ^6 \; u6 C& B& n0 c& f) H