GPIO最经典应用：LED灯。
1 P: x- c/ U8 _* E4 m. B. E
先看电路。声明：参考正点原子战舰开发板。
- R" Y6 z, x: e5 x' C

7 @- Y# J* R* Z4 e

$ t! i, q- I1 @; a3 E+ d* w; ^与LED串联的电阻称为限流电阻。
) X2 ?" l4 K/ s, z8 p& c
限流电阻计算公式：R=(U-LED压降)/20ma。

U为LED工作电压，LED一般最大电流为20ma。
& w; F. X7 G8 i& \3 s6 G
在此R=（3.3-0.7）/0.02=130Ω。

5 ~$ m& u3 n9 i1 p" X- h" n" V因此本次示例中限流电阻阻值大于130Ω，才不会烧坏LED。
6 j) }* `# c( i" C. _
9 Z  K( }5 Z" W& J1 b0 B& M9 V
* d8 X4 [! V, |7 F! F" v再看代码。

+ j2 {& X+ Z9 Y+ gGPIO初始化。

1. void LED_Init(void)
   6 r" i4 m- E! r: v) L: K
2. {
   
3.     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
     \6 ?" l5 l3 i# h1 J7 P" U- _
4.          
   
5.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);
   $ F8 n/ |9 B" i
6.         
   # W. k4 ?, U# L. Q* r( T" m
7.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
   / H- L4 b4 i% y3 b9 p& G9 i
8.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
   
9.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
   5 m" W3 R# k+ F+ Z2 P, a
10.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    2 _* K- K. C% v& b2 I" w
11.     GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
    : }) i: L( K$ v$ v6 F* R7 P9 ^, h
12. 
    
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
    
14.     GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
    
15.     GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_5);
    
16. }

复制代码

LED应用

1. void HW_Led0_Off(void)
   * ?& |7 h7 T! t, x
2. {
   2 d. k, V- F9 y
3.     GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);    //设置GPIO输出1
   
4. }
   # g5 T# }! z' Y6 m
5. 
   
6. void HW_Led0_on(void)
   
7. {
   
8.     GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);  //设置GPIO输出0
   
9. }
   2 E; A/ ?* u  g) T' ^( j: a  Q
10. 
    
11. void HW_Led1_Off(void)
    
12. {
    
13.     GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_5);    //设置GPIO输出1
    ! H. N* c# v3 ~: y4 ?* i
14. }
    5 A, {/ k3 T6 g7 N4 K1 k& U1 q
15. 
    
16. void HW_Led1_on(void)
    
17. {
    " q" D% s. A6 w3 j8 Y
18.     GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_5);  //设置GPIO输出0
    0 @6 H5 d2 O! d3 r, m4 X
19. }

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思考：为什么IO输出低电平时LED亮，而不是输出高电平？
& P3 V) G2 f. t; }, t9 A' X2 ?* W
思路：

    1、由于单片机的I/O口的结构决定了它灌电流能力较强，而拉电流能力比较弱（即IO口的低平驱动能力较强而高电平驱动能力较差）；

    2、为了简化单片机接口的设计。高电平驱动和低电平驱动是同样的效果，另外，低电平驱动也简化了控制代码，避免了单片机上电复位时端口置高电平后对led的影响；

从STM32中文参考手册内得知，STM32的GPIO可配置为八种模式。
. k, O, @% V! U5 r- K
5 m3 c: d6 v" O* j* Y% b; X$ k1 a& s    1、浮空输入(Input floating)

+ A8 l4 H( t1 T9 ^, N  Z' N    2、上拉输入(Input pull-up)

    3、下拉输入(Input pull-down)

    4、模拟输入(Analog)
& _9 Q5 ^3 k+ l" y% y# S9 g1 n
+ E# c6 z$ t: y0 Q3 B    5、开漏输出(Output open-drain)

: b* ]) b7 i8 j" @    6、推挽式输出(Output push-pull)
7 T& ~% a' Q% A  [
! Q+ w/ u" R! W" j0 T    7、推挽式复用功能(Alternate function push-pull)

    8、开漏复用功能(Alternate function open-drain)
9 |" ]3 h7 T! F3 f
, V5 D. v' t2 z' @; e6 b

1. typedef enum
   ' S% m8 W- k$ s$ q- V
2. {
   . `- f1 B! m5 g9 H1 m) y
3.     GPIO_Mode_AIN = 0x0,
   ; ~! h8 x3 C7 \3 q4 _- |
4.     GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,
   
5.     GPIO_Mode_IPD = 0x28,
   / K2 g& x8 }- r7 _+ Z7 x
6.     GPIO_Mode_IPU = 0x48,
   , E& r  h1 C1 f- Q
7.     GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,
   
8.     GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,
   
9.     GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,
   ; [9 Y4 p. p8 _/ `
10.     GPIO_Mode_AF_PP = 0x18
    1 l1 ?$ M* l, P
11. }GPIOMode_TypeDef;

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驱动LED使用的是推挽输出。推挽电路（push-pull）就是两个不同极性晶体管间连接的输出电路。

( u& F) x( A% i! ^2 U$ i

简单理解推挽和开漏的区别：驱动能力不同。推挽驱动能力强。

3 \& V" a9 @9 a$ f; m: M1 E0 ~* j复用意思是GPIO不作为普通IO，而是特殊功能使用，比如ADC、USART等。
( g# C( T' f  `, F
引脚输出速度有3种：
5 d' A1 O% {# [7 x7 z

1. typedef enum
   
2. {
   
3.   GPIO_Speed_10MHz = 1,
   ( u& t, G. X$ D
4.   GPIO_Speed_2MHz,
   , D# v+ L  p, _
5.   GPIO_Speed_50MHz
   5 g# x7 ?1 D$ u& i& Q4 ?. U% I: r
6. }GPIOSpeed_TypeDef;

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GPIO的速度应该与应用匹配。速度配置越高，噪声越大，功耗越大。

( q5 @, n& f8 C$ M: B1 `% U/ d比如配置为串口应用，波特率为115200，此时GPIO的速度配置为2MHz就够了，既省电也噪声小。

I2C接口，400K波特率，若想把余量留大些，可以配置为10MHz。

( v  x$ r. c2 c; F& _) P9 Q. aSPI接口，18M或9M需要选用50MHz的GPIO速度。
$ W1 T( T* V3 N* Q6 `' _, q

/ e8 o& O/ O+ N1 U; q1 |$ y6 p& @