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)
' Z/ t. n# _, |) ~( V0 {
2、GPIO主要特性
$ n- u! b( }6 `0 _6 O! F输出状态： 带有上拉或下拉的推挽输出或开漏输出
7 @4 R3 @5 f- w9 ~, G. V" _1 n" N* b- Q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
5 c. U: x) l4 A: W2 I0 l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
( [, z7 \. z* \9 b7 a* d$ IGPIO端口锁定机制（GPIOx_LCKR) 配置
6 x6 S" A- z- ?& d9 m% t! [5 Q2 @模拟功能
3 R5 f$ ]* Z$ b4 p8 e7 `可选的复用功能
1 E; l- O5 r& U+ s  t  I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
3 V# r# E$ D5 Y' `
4 Z! I; w6 h7 U* ~$ }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
1 b4 n( M" l9 b% B) ^6 l置成多种模式：
! I- H8 d  J3 x$ @9 a
4 D3 ^( {8 h- [+ N# A浮空输入
% n- L& X* e( [/ S% W, r$ F上拉输入
9 X6 V* t7 g+ B( Q下拉输入
, b- J5 H# x, ^- i模拟输入
具有上拉或下拉能力的开漏输出
1 E8 h4 `+ H* K3 z% E8 \  k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
% |. b3 u$ z' b! c( y复用功能且具有上拉或下拉能力的开漏输出
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。
+ x. B6 G/ S; b; t# j
1 H9 w/ |& m, ]: A2 u标准I/O端口位的基本结构

7 u* J4 l. P5 D* j0 T8 |; `" z+ f

1 b3 s$ `. w! T2 ?
5V 容忍I/O端口位的基本结构
( \# P4 l" i0 F& Y! i) }

1 @( C& @# u3 B. p; W# l5 X* }4、GPIO端口配置说明
" C! p: J6 J, y; @1 z5 @① GPIO模式
GPIO_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
5 ]0 y; b, B6 {3 \$ g/ l8 X: BGPIO_Mode_AN         模拟模式
' q4 x! N$ `, T5 m, M
. z9 ?/ q7 G8 N3 G! `: P输出模式类型：
/ n7 L& K( u" N( ^GPIO_OType_PP        推免输出
GPIO_OType_OD        开漏输出
$ j2 \+ i+ h% m! l3 K# i! c
② 是否带上/下拉
GPIO_NOPULL               不带上/下拉
GPIO_PULLUP               带上拉
GPIO_PULLDOWN         带下拉

③ 输出速度
) Y" h, I2 u2 G  [GPIO_Speed_2MHz            2 MHz
GPIO_Speed_10MHz         10 MHz
GPIO_Speed_50MHz         50 MHz
% u! E3 k! E3 F. T$ q0 f
5、GPIO工作模式配置
# r4 e- M, W2 k6 z# {  \5.1【标准库】的配置方式
步骤：
1、配置对应端口的RCC时钟

, S/ p% |0 y, i0 o3 A

1. /************************************************
   
2. 函数名称 ： RCC_Configuration
   ) Q% I6 P7 o8 v7 ^
3. 功    能 ： 时钟配置
   8 A7 Q- I1 P1 l2 S  Q! Y( v3 N  [
4. 参    数 ： 无
   2 @. _3 T5 Y+ V( s& o
5. 返 回 值 ： 无
   
6. 作    者 ： JayYang
   8 W0 x4 F5 R9 h) n) o
7. *************************************************/
   8 G- C8 Z) h1 p) ], b0 C# q
8. void RCC_Configuration(void)
   
9. {
   
10.   /* 使能AHB时钟 */
    
11.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA | RCC_AHBPeriph_GPIOB |
    3 W; c' }; Y; P; s' T; W9 `5 j
12.                         RCC_AHBPeriph_GPIOC | RCC_AHBPeriph_GPIOF, ENABLE);
    
13. }

复制代码

2、配置GPIO工作模式
) c0 K5 O  x3 Y; r- j/ V2 o4 z
( ?7 b3 Y, F; g. j1 A4 e/ o

1. /************************************************
   
2. 函数名称 ： GPIO_Configuration
   # I/ m7 \- Z+ a6 j6 b  b3 d
3. 功    能 ： 基本输入输出引脚配置
   
4. 参    数 ： 无
   , e/ S4 A0 Y9 M
5. 返 回 值 ： 无
   
6. 作    者 ： JayYang
   & j; }$ q  s! \3 U% t" f3 W
7. *************************************************/
   : e$ }6 o* I) ?; j0 j7 I9 s
8. void GPIO_Configuration(void)
   
9. {
   
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
    
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
    8 G4 _2 r5 S, \. ?3 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
    . i) C6 a* Z# m3 \" p" U$ i! K
18.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的0脚为高速推免输出模式
    
19. 
    $ g  H9 {* G! }- V
20.     //GPIO配置为 开漏输出模式
    & `& t9 h4 s; o' r+ C7 C7 M, H1 C+ P
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
    ( u" a+ X' A$ e/ q7 ~1 ~
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
    7 x8 o  \# O3 q3 y3 [5 q2 a
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
    ) D5 R# Z2 v: t+ G8 {
30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    5 @" M8 a$ O# |
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
    - c. }$ b: [! A) N/ l0 h) h
32.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的12脚为上拉输入模式
    , d8 M& C6 I  z4 L
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
    6 x" e  Q8 [+ V
36.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    & i. [0 [9 b. s6 r/ w
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. 
    / |' R0 a0 ^! i* h' P' h
40.     //GPIO配置为 模拟输入输出模式
    $ N+ ?, i6 T2 B& `
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
    
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
    * I* u9 R+ P% ]; ]; B' O
44.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的0脚为模拟输入模式
    , J& i5 W* I8 W( }# F: k
45. 
    1 j5 S7 d* a0 I$ z
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
    / L5 G+ |- @2 \9 _5 d
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
    0 f+ n# ~4 {2 a- W! ]; q
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
    ; }/ U  v, x& c  R' l
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
    
54. 
    + {6 l4 U+ u8 b4 U' t
55. }

复制代码

( V. d9 E# r$ ^& ^2 @
9 O- U! v8 d: ^- F6 ^5.2【HAL库】的配置方式
步骤：
1、通过STM32CubeMX软件配置RCC时钟
/ A3 V7 N, \8 Q5 p% B) Q/ d

6 u9 r) ~( M2 V: p8 z% z$ \5 m( Z& s7 T
' \, g7 X3 W, d" S* ?3 d, }% A3 p0 A( M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
3 {. v% z0 h, i1 ^0 |) j
$ P2 v$ r: S/ @

) ^0 m- l6 M: K' Y3 n& g3 a  T下面进行每个管脚的具体参数配置

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：

0 I' H# w7 r6 P* y' 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

1. void MX_GPIO_Init(void)
   # i3 f  @- U6 ?3 d4 e9 a
2. {
   
3. 
   
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   
5. 
   ! m2 P% W) b* }! m  K2 E% o3 ^  I! o0 D
6.   /* GPIO Ports Clock Enable */
   
7.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
   
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
   
9.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   # F2 `  D. i6 t; u
10. 
      I0 C1 j) s( O
11.   /*Configure GPIO pin Output Level */
    , x) g* i5 f8 H2 d
12.   HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
    
13. 
    5 Z4 \" H* Y5 ^# ?% o3 s
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;
    
18.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
19. 
    6 X- `0 X/ P8 O
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;
    $ n, U4 x* I) K
24.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
25. 
    $ f( s$ \! T( }+ K
26.   /*Configure GPIO pin : PA0 */
    2 C4 r/ u* B0 D$ G: P& e
27.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    ) q% F' V! x, C  J* P) \
28.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    * b# W5 z$ u$ R+ v% G5 @
29.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
30.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
31.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    & X( H% e6 o1 ]8 i8 g
32. 
    
33.   /*Configure GPIO pin : PA1 */
    
34.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    5 p: s) Y# X0 ?5 h# M6 t
35.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    
36.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
37.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
      |7 \4 `/ Q7 _9 ^% c
38.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    8 r2 _/ M/ I( d1 Q. Z* f9 z8 b# _
39. 
    6 f5 A2 U) g9 h! _& m
40.   /*Configure GPIO pin : PC12 */
    + X5 p2 J" o' n! v
41.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
    
42.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    % d3 q' ?) A7 X7 \& U" w$ d
43.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    
44.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    ) E# x- `4 {  g& k! j5 Q
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
' M1 p/ ?4 T. J: J
$ }# P+ d; W% Y4 e" D1 V* R4 v+ ?8 X

1. void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
   
2. {
   + o. Y/ P% {; i+ \, N# r2 \% x
3. 
   
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   
5.   if(timHandle->Instance==TIM1)
   0 U" d4 `) _3 m  u, s( `/ V
6.   {
   
7.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 0 */
   , B. M$ a- B+ v+ ?' a; R+ F! p
8. 
   . Q' n: X" O( W- ^+ V  N! y
9.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 0 */
   1 ^5 Z8 _& y, C2 _! g& |
10. 
    
11.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    
12.     /**TIM1 GPIO Configuration   
    
13.     PA9     ------> TIM1_CH2
    
14.     */
    7 f  E& k! X% @0 P( \4 G: ~
15.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;                        //使用9号引脚
    / u8 Z" D( K8 [/ r
16.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;                //配置为复用推免输出模式
    6 @0 i/ @2 W  p$ j
17.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;                        //没有上下拉
    
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
    9 M0 J) w7 Z; A- j/ a* Q
20.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    5 \5 n' ?' e; _  A
21. 
    
22.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 1 */
    
23. 
    
24.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 1 */
    ( Q; w( Q$ N" v/ v
25.   }
    / U3 b7 s1 a1 i
26. 
    # n( e; U8 b# T4 n+ d6 y' R4 X
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！
( _, p8 d9 ^) G( {8 G, X  i



! o9 C: n4 \8 \; c& @/ E3 ]2 d