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)
+ n4 N: F' M3 T0 L8 b) e
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
6 Y* m) ?% f) Y7 _3 G" E从输出数据寄存器 (GPIOx_ODR) 或外设 ( 复用功能输出 ) 输出数据
# ?" M! `: R+ A8 B! l  h; _4 Y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
4 e  G0 }& `; X% l从输入数据寄存器 (GPIOx_IDR) 或外设输入数据 ( 复用功能输出 )
: F7 y+ Z$ Z4 ?5 ]8 U8 u& Z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
7 ^8 H1 e& \! n# i+ e5 H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
允许GPIO口和外设引脚的高灵活性复用
' I9 D: G5 ?% G' C
3、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
" ]; ?7 U) S& `  O' {$ g4 a置成多种模式：
8 o8 b* w$ e! F( ], M9 \& N
+ X6 ^. D8 _7 q8 }浮空输入
% x8 D  Q/ V( f上拉输入
& e: N$ b1 `7 M4 ~  Y下拉输入
模拟输入
' D$ Z8 @8 F5 D9 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
复用功能且具有上拉或下拉能力的开漏输出
9 r3 T/ F% [, \/ u2 Y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
间产生 IRQ 时也不会发生危险。

, \2 m* M4 Y1 q' a/ M1 g标准I/O端口位的基本结构
* j9 X9 q- q% |+ l$ K# X

# h' I% \4 J0 ?+ n: P5V 容忍I/O端口位的基本结构
7 H4 w" i% Z$ f( z
6 P: `- g; E/ J9 l3 q

5 B6 ?2 `/ `! d' B& L4、GPIO端口配置说明
① GPIO模式
- y2 y6 n/ x0 O7 G9 C# hGPIO_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
  r4 }& w. O; l9 YGPIO_Mode_AN         模拟模式

2 P  ]) v6 Y% ^" v; `6 y* c输出模式类型：
; j6 x- w$ Z" J/ o( B4 y" ~GPIO_OType_PP        推免输出
7 q. n4 g% J) _GPIO_OType_OD        开漏输出

② 是否带上/下拉
GPIO_NOPULL               不带上/下拉
3 e8 }( J1 G/ m/ _" o" fGPIO_PULLUP               带上拉
GPIO_PULLDOWN         带下拉

" b: `# W# [( v# n9 ?( u, \1 |- t③ 输出速度
' C% M; z5 I7 S, [, A& t/ lGPIO_Speed_2MHz            2 MHz
GPIO_Speed_10MHz         10 MHz
( K. W. M+ _* _8 nGPIO_Speed_50MHz         50 MHz
0 s) N  [7 s  z8 G" k
8 y/ M( }# Z9 _2 B; v5、GPIO工作模式配置
7 `3 @- ]: O% r5 {( B5.1【标准库】的配置方式
步骤：
1、配置对应端口的RCC时钟
( y9 e1 w6 z4 K6 s
+ b1 h# {! p! x( f5 p8 U- y& ~: y

1. /************************************************
   ; _9 Z) `; \/ e5 v* F1 k
2. 函数名称 ： RCC_Configuration
   ' @5 d0 B6 k+ \1 C- K6 j. L% x; F
3. 功    能 ： 时钟配置
   - L2 N- Q. R" H9 W9 L- v
4. 参    数 ： 无
   
5. 返 回 值 ： 无
   + \& x: k6 o* `, r7 t9 D
6. 作    者 ： JayYang
   
7. *************************************************/
   
8. void RCC_Configuration(void)
   
9. {
   . }9 ?+ c4 o0 q8 g: _# y. O8 d( x. c
10.   /* 使能AHB时钟 */
    
11.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA | RCC_AHBPeriph_GPIOB |
    
12.                         RCC_AHBPeriph_GPIOC | RCC_AHBPeriph_GPIOF, ENABLE);
    
13. }

复制代码

2、配置GPIO工作模式

# [: g/ H  o# ^' U' y1 Q; K

1. /************************************************
   2 s( u" q) ]- J; f2 h2 D, v
2. 函数名称 ： GPIO_Configuration
   0 v7 y4 F+ b3 j, _
3. 功    能 ： 基本输入输出引脚配置
   
4. 参    数 ： 无
   
5. 返 回 值 ： 无
   ! x8 a! ]& C* e( a
6. 作    者 ： JayYang
   # l1 B# N5 o$ @- K* e2 T1 F7 T5 H# W
7. *************************************************/
   
8. void GPIO_Configuration(void)
   $ a3 ~- r0 z+ v8 b& |& r
9. {
   " A# b8 H  `# d$ I' T
10.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                  // 定义GPIO初始化结构体
    
11. 
    0 A1 z9 i" y0 O
12.     //GPIO配置为 推免输出模式
    " h6 ~! v9 W* \: ]$ ]
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;             // 配置使用的GPIO管脚号：0
    ) V& c1 b- ~" C! M' w" X5 x6 G0 B
14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;         // 设置GPIO的模式为输出模式
    ' L) b) g. c' D- O6 I1 [
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
    7 I/ \5 b2 T( L
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
    1 y9 ~2 V+ u- f
18.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的0脚为高速推免输出模式
      X6 R& ]6 C/ B+ W$ B
19. 
    / ]5 S) y2 |4 ?( i2 h
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
    # M8 i& V4 f# F0 y, H9 g
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
    
26.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的1脚为开漏输出模式
    : w, h# w% d; X* D% r- M0 y% B
27. 
    
28.     //GPIO配置为 上拉输入模式
    5 a- W2 \" Y8 [( D  z( S# x7 }$ b
29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;            // 配置使用的GPIO管脚号：12
    * P  K( I) F+ W  E$ W  V8 k
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
    0 `% r5 O. h9 i+ \  G' r$ z1 h8 ]  s
32.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的12脚为上拉输入模式
    
33. 
    6 O- P8 O' d* L- y: a7 o" _- Y4 `
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
    , @$ L5 B; |! J  t1 o3 P
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
    % A2 ?) ~& y* t( C+ v. F
38.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的13脚为下拉输入模式
    
39. 
    / {4 o, _, L& Y8 y! s; R$ W1 T& ~
40.     //GPIO配置为 模拟输入输出模式
    / a  o4 w5 f: g" Z2 s
41.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;             // 配置使用的GPIO管脚号：0
    1 P8 Z' O: z( t5 E; _6 k
42.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    - a2 ~. m5 v8 Q4 c  E, T  r( P
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. 
      F% Z4 S$ G. r' ]" I
46.     //GPIO配置为 复用输出模式
    : A; d$ u, ]9 W; Y* G' s: K. I" Q
47.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;             // 配置使用的GPIO管脚号：9
    ( V) V8 s3 V- r7 A+ D" T8 A
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
    3 N: K* k: \% l1 |! s8 v3 ?( E5 N0 ^$ I
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
    % v+ t1 p: V0 ~" ~) X
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
    
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
    $ s. k# E+ H7 X
54. 
    
55. }

复制代码

' `* a0 y) m& J4 b
0 H& u' z5 @( p& M3 V* B5.2【HAL库】的配置方式
% Q7 _% O; s  p6 r步骤：
: [0 \0 i0 z7 E  s+ o- i# e# ^- H1、通过STM32CubeMX软件配置RCC时钟

1 I& r0 G9 ^  W3 p) H- J

1 G0 J7 d0 O% Y; G7 W选择【Clock Configutration】选项卡进行时钟的设置，如图下图：
: B1 ~8 S- }7 G% D

' S. V  R9 B9 ~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
6 r' Q3 A1 K2 P8 C# g; J
$ n+ o& u  ]$ v6 Y

0 w, K7 e% j1 \下面进行每个管脚的具体参数配置

  v& Z' ?! b, }) M

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：
% @# p2 _$ Z  j4 h4 L
* J+ e6 u% u; l% j

9 U3 j/ A* ]1 @- a! n! n1 q
& ]: E. k) S" z* k7 f0 A" _9 H: h+ c0 {

5 r5 m0 f, {$ b, ?5 G1 n
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)
   
2. {
   
3. 
   0 P  b2 s' @% J$ ], R; T* e' v
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   
5. 
   7 m+ e. l2 K7 f, q6 N) e& Y
6.   /* GPIO Ports Clock Enable */
   ; f* ^* h& X! u6 C% Z
7.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
   
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
   6 ?& \4 U: e. r! w
9.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   
10. 
    
11.   /*Configure GPIO pin Output Level */
    $ g9 ]. \4 t- C, W
12.   HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
    + D6 v, S7 b0 O! {4 u6 V: q% d
13. 
    3 l2 f: w% R1 n. J& \4 F* L
14.   /*Configure GPIO pin : PC13 */
    
15.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
    
16.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    
17.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
    6 x' F% l5 K, S" H
18.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    / u# o( o% _7 G0 }# O: i( L, w5 D
19. 
    0 }6 F' H/ k- v$ J' E7 p1 E
20.   /*Configure GPIO pin : PC0 */
    6 i) k# @+ {  V
21.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
22.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
      U! U7 s6 @0 _* }
23.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    , Q# H6 v( i$ W2 |+ i
24.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
25. 
    
26.   /*Configure GPIO pin : PA0 */
    
27.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    # b0 y5 O: }, ^2 V! W4 L
28.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    
29.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
30.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    - [+ J1 x# [# v
31.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    ' I, Q  E$ q2 u7 ?( x" H
32. 
    2 L1 G! O$ b: E- X6 o
33.   /*Configure GPIO pin : PA1 */
    
34.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    " Y' j% a, S4 S, o0 }
35.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    & E$ |8 a+ u" F$ |: r
36.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
37.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
38.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    ' ]. J( r$ s+ L, ^* _- y0 ~' c% V
39. 
    
40.   /*Configure GPIO pin : PC12 */
    
41.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
    
42.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    
43.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    
44.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
45. 
    0 o( T( R$ v" x* R! Y. i- W# c# I
46. }

复制代码

; t; |1 [$ R+ N, @8 Z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
9 D0 q0 M) s! I  L/ w; y4 P

1. void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
   $ E2 V7 i) x% d2 u: Y: t
2. {
   
3. 
   
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   . T/ q' M' }5 [0 i9 }- S. G
5.   if(timHandle->Instance==TIM1)
   : ?8 a+ v: K' c6 h
6.   {
   7 R/ W/ X  _( m9 `3 G
7.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 0 */
   
8. 
   
9.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 0 */
   
10. 
    # y( K9 A' }0 Z; i) |6 s
11.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    
12.     /**TIM1 GPIO Configuration   
    
13.     PA9     ------> TIM1_CH2
    8 p  c' O6 Q' _1 v4 q3 w+ L
14.     */
    
15.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;                        //使用9号引脚
    - z# t  b' B# g  N! z
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
    2 A9 b' f6 F/ j( B( F  G* l( {
18.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;        //高速输出
    ( K" G% |# B6 `" w! P
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);
    
21. 
    
22.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 1 */
    4 v/ J* n) H* D$ U: ]
23. 
    ' y" G% ]! |6 ^5 V
24.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 1 */
    
25.   }
    
26. 
    % l1 r( c) Y1 O" ~* e2 }: j  ^4 H) L1 u
27. }

复制代码

% e  |) b; e- J  a: D" T2 y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！

) f7 r' N1 s3 e/ z0 W
) u5 f( `9 Y# c0 N1 W+ F- \
& {. J7 f+ j/ ?, k8 `) j
9 E* B8 ~7 W4 h6 |# C, C