1、GPIO介绍
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
8 @& y3 J2 ?6 ]: R' R3 g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
0 e% I$ P1 E# o. \4 F可选的每个 I/O 口的速度
& [) Q% p+ p1 s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 )
. [+ W# u0 H( m0 |位置位 / 复位寄存器 (GPIOx_BSRR) 为对 GPIOx_ODR 寄存器提供位访问能力
0 o9 J3 _5 N; H4 W# G( RGPIO端口锁定机制（GPIOx_LCKR) 配置
模拟功能
可选的复用功能
) K1 B3 y4 ]: |& x! @0 B5 W8 X# }每两个时钟周期快速切换I/O值的能力
; r; h( o" }5 E允许GPIO口和外设引脚的高灵活性复用

2 r6 Z) ]* L5 @) r7 k0 @3 d% O3、GPIO 功能描述
' E# j, P- h/ q2 T  L+ n& c! ^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
! ~% m4 p7 `. f6 ^  p: V# y置成多种模式：
8 a5 L1 p! t0 a1 X4 u. o- ]
0 _' v% N3 y- `- }2 Z' ~浮空输入
上拉输入
1 `" i, i$ e$ l" y: x5 P8 G下拉输入
$ W* S5 w2 E/ J模拟输入
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
2 v) U. W( J+ l复用功能且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开漏输出
0 s  o; y' f; r% G# b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_
- O0 _4 S  K9 E7 [" pBSRR 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
+ E; ~7 W% D  W0 ~  ]5 j$ s间产生 IRQ 时也不会发生危险。

3 j1 b4 S. s# g+ ~: I! w标准I/O端口位的基本结构

5V 容忍I/O端口位的基本结构
7 D" w+ l5 y9 b  S! \8 q* B9 q

, d0 c+ B- P- d9 h0 X
4、GPIO端口配置说明
; b, P! ~2 o8 @# l* |5 N. c) u① GPIO模式
GPIO_Mode_IN          输入模式 ( 复位状态 )
GPIO_Mode_OUT      通用输出模式
' Y; ]( `& H6 N8 y, bGPIO_Mode_AF         复用功能模式
! e8 Q6 l; O9 H7 ^GPIO_Mode_AN         模拟模式
/ g+ a- x' n! z
- P7 _- X6 M2 l7 K8 }+ a输出模式类型：
* K  u2 t% S" K6 @7 L7 z+ E) }GPIO_OType_PP        推免输出
GPIO_OType_OD        开漏输出

( O( u$ i' c' p  ^9 K② 是否带上/下拉
! g4 |; J' V2 s. l! m, a8 F  PGPIO_NOPULL               不带上/下拉
GPIO_PULLUP               带上拉
GPIO_PULLDOWN         带下拉

, t: P9 P! [# T/ {③ 输出速度
& ]  |1 q/ g7 G0 t" T/ aGPIO_Speed_2MHz            2 MHz
  d$ E. o( F0 M" x4 `7 ?/ NGPIO_Speed_10MHz         10 MHz
) r/ P& x( |" a: @% uGPIO_Speed_50MHz         50 MHz

5、GPIO工作模式配置
5 k& A% N* P; f! W5.1【标准库】的配置方式
步骤：
1、配置对应端口的RCC时钟
: m" K1 L( q1 G9 O- W3 B3 p6 G
  O# E. Y6 \7 i. j3 F$ Y7 K

1. /************************************************
   
2. 函数名称 ： RCC_Configuration
   2 F6 k0 e# J$ ]9 h
3. 功    能 ： 时钟配置
   7 F' ^/ l+ V! `8 y
4. 参    数 ： 无
   
5. 返 回 值 ： 无
   
6. 作    者 ： JayYang
   # @. d# C5 \2 n$ ]( U, M8 g! K
7. *************************************************/
   9 y2 U, G$ \% |: r% I$ o8 W
8. void RCC_Configuration(void)
   2 q1 D; |- p2 j
9. {
   
10.   /* 使能AHB时钟 */
    / A) E" i! P7 h3 _1 \5 @2 e
11.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA | RCC_AHBPeriph_GPIOB |
      b& d$ c, o, l! z2 _- @
12.                         RCC_AHBPeriph_GPIOC | RCC_AHBPeriph_GPIOF, ENABLE);
    
13. }

复制代码

2、配置GPIO工作模式
# j# t% _: @. l  J1 g
0 I& e' G  j: y5 X8 m

1. /************************************************
   
2. 函数名称 ： GPIO_Configuration
   " {2 d4 a( x2 b" W7 I  P
3. 功    能 ： 基本输入输出引脚配置
   % M8 ~& d, ^* s3 v8 E& a1 U- L
4. 参    数 ： 无
   
5. 返 回 值 ： 无
   + E5 [- W$ g7 Q, I
6. 作    者 ： JayYang
   & }2 H' N6 v" |. f. T
7. *************************************************/
   
8. void GPIO_Configuration(void)
   % |! d7 S3 a+ H  t% Q8 R$ s
9. {
   # C# L" [$ N, ^% i( k
10.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                  // 定义GPIO初始化结构体
    
11. 
    
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
    % A: y% o  R7 ]7 y# z9 r
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
    $ K/ i) D, q; {$ c: w, ~
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
    ! ?1 Z8 H0 j9 p9 U
19. 
    
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
    " ]0 y. s+ g! n* g
22.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;         // 设置GPIO的模式为输出模式
    8 z+ v4 G. T, p2 `5 A
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
    9 ?  o% {3 Y/ v' J% @
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
    ' G: n7 b/ L4 o: w) Q& L6 N
26.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的1脚为开漏输出模式
      p) s, b# J1 S! A/ H$ P0 C
27. 
    . C; h3 g6 o$ U% l9 r" ^) {
28.     //GPIO配置为 上拉输入模式
    0 q/ Y9 |3 m& {
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
    
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
    
32.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的12脚为上拉输入模式
    5 |  i3 k2 w6 J4 ?* \) v4 b' y
33. 
    " {5 D$ p8 w" a7 P9 n# c7 Z. ?+ {
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
    & h. a. Z) v" n9 m& |, `
36.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    % w7 Q, f2 A4 t# T, ]. A
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
    6 \+ L8 i7 N  y& K2 O
38.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的13脚为下拉输入模式
    
39. 
    9 M2 n) a; B$ Q7 j
40.     //GPIO配置为 模拟输入输出模式
    - {' ^9 c# u2 L/ a  z
41.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;             // 配置使用的GPIO管脚号：0
    " h9 G. \% h3 [; B+ j. J
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
    
45. 
    
46.     //GPIO配置为 复用输出模式
    
47.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;             // 配置使用的GPIO管脚号：9
    
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
      `% N9 I4 C1 o! g
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
    5 E: k  p) M! N( e1 b; 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
    . A8 A8 U! [3 h  g6 s/ _; m( b) h1 I
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. 
    $ A, {  Z. K& S
55. }

复制代码

! }7 h8 x! p( G/ X5.2【HAL库】的配置方式
步骤：
1 c: m8 r% w5 X3 @4 ^9 s) I6 n% A1、通过STM32CubeMX软件配置RCC时钟
4 d3 b/ f5 B% p+ n# E# D$ U
9 M5 N* V. h! h* m1 \

, e; [) J/ ~' h' C4 X
选择【Clock Configutration】选项卡进行时钟的设置，如图下图：
* C9 a" O& L8 x& ^! p

; r1 ?/ S$ D/ n: h# Z
3 j, q; D; S( k, |9 l2、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
' Q4 B) T! I6 Z, `- W4 g

" k4 [. r1 O2 {
下面进行每个管脚的具体参数配置
4 p* T% h  Q5 ?" P
$ t( u6 ~# |" I$ t

0 X# O8 H7 M! z$ p% x! [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：

2 D' y+ \% U$ t! B1 S- E
6 U9 [( D6 m. z8 N

2 [. J. n/ v+ Q3 n1 k
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
% T0 F4 y) }2 o! U3 a

1. void MX_GPIO_Init(void)
   
2. {
   
3. 
   
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   0 k- G! @9 `- @0 ~+ A5 E2 n; h* r! u3 I
5. 
   
6.   /* GPIO Ports Clock Enable */
   ! U* Y$ j6 v2 N1 ]$ R& T$ I' X' `
7.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
   & w- E+ H) T, T; q2 Y/ P
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
   5 t' a0 m( ]0 v
9.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   6 {# A9 i* S8 `& f
10. 
    , ?( O2 y3 P; |, R6 q1 A
11.   /*Configure GPIO pin Output Level */
    4 ~9 I' s, I) Y5 B# t
12.   HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
    6 v3 h  M- e: m0 E4 c
13. 
    # T5 ~5 E8 n' L& J) f6 A  G) |5 ^
14.   /*Configure GPIO pin : PC13 */
    
15.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
    
16.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    ; _2 ]8 ?7 N9 c/ e4 n+ |. @) }
17.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
    
18.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    : L6 p  G6 `7 {2 ~
19. 
    : }4 X4 Z) H2 i: N* \7 F
20.   /*Configure GPIO pin : PC0 */
    1 Z  ~! c5 {+ u
21.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
22.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    
23.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    - g: ~7 n/ q: v
24.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
25. 
    
26.   /*Configure GPIO pin : PA0 */
    
27.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
28.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    # r$ e0 w; a$ i4 y  `
29.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    * h6 s$ P. v# P5 X2 A# @+ i4 O1 O
30.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
31.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
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;
    0 g) k6 _6 D) C/ J  ^4 Y/ t$ d
37.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
38.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    . c7 ~$ p! w. h6 K: w% u& Y* ~, Y
39. 
    
40.   /*Configure GPIO pin : PC12 */
    : W/ W+ q  c. s
41.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
    % P+ @4 i7 [4 Y" |! t( E
42.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    + A* v+ {3 g" X: }. ^
43.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    # J: \( n0 q" z" V
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

" u; Y; i; G7 C' f4 P$ S

1. void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
   
2. {
   * ~9 \/ o* O% F) w; d& j
3. 
   4 _& {$ f/ r' D1 ]. O7 X/ `
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   . U4 j3 o! p2 F) T3 D
5.   if(timHandle->Instance==TIM1)
   3 ]% @1 Z: @: y
6.   {
   
7.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 0 */
   
8. 
   ; |( ]6 e& M5 s( C1 t+ s
9.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 0 */
   
10. 
    
11.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    
12.     /**TIM1 GPIO Configuration   
    
13.     PA9     ------> TIM1_CH2
    
14.     */
    
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
    3 Q# Y# U9 L1 T+ e5 v: d
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
    5 j2 ~, R- C  T$ L! K  s
20.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
21. 
    
22.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 1 */
    
23. 
    ( k5 {+ j) [# p
24.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 1 */
    
25.   }
    ; ^" ?  T0 W" P, R: X
26. 
    # l) q2 Z8 f* f5 ]7 g2 S+ O
27. }

复制代码

. j; U/ N$ K: J& m* h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！

2 t! Q' X9 e% b# A" H5 @! w
; R# c. Z/ O7 ^  c  m: o
- F$ c9 u  I% z8 d6 V3 j1 y( ?+ t
6 l$ k2 G1 P5 x9 L. N6 o