一、几个重要的IO口操作函数

1. HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef  *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);  // GPIO初始化
   
2. 
   : k$ ]$ ?: h& `7 f) M
3. HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState); // 输出高低电平
   * b5 x0 r. i9 _2 T
4. 
   
5. GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 读IO口电平
   % Q% n& s& ^1 |8 i% }
6. 
   + p5 F* `  |4 ?/ w6 t" B& T" u
7. void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 电平取反

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二、几个重要的结构
  Q3 J& c& }4 @2 T. y) K7 {" J

1. // GPIO口  GPIOA,GPIOB,GPIOC,GPIOD,GPIOE,GPIOF,GPIOG,GPIOH,GPIOI
   
2. typedef struct
   
3. {
   
4.   __IO uint32_t MODER;    /*!< GPIO port mode register,               Address offset: 0x00      */
   
5.   __IO uint32_t OTYPER;   /*!< GPIO port output type register,        Address offset: 0x04      */
   , v7 |# B) c5 ^$ n
6.   __IO uint32_t OSPEEDR;  /*!< GPIO port output speed register,       Address offset: 0x08      */
   6 c  ?  I! y( |$ N" p
7.   __IO uint32_t PUPDR;    /*!< GPIO port pull-up/pull-down register,  Address offset: 0x0C      */
   
8.   __IO uint32_t IDR;      /*!< GPIO port input data register,         Address offset: 0x10      */
   # |* s7 b2 z# O2 [4 z
9.   __IO uint32_t ODR;      /*!< GPIO port output data register,        Address offset: 0x14      */
   
10.   __IO uint32_t BSRR;     /*!< GPIO port bit set/reset register,      Address offset: 0x18      */
      O, S7 J8 ]3 [! c+ ^
11.   __IO uint32_t LCKR;     /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C      */
    * @: X8 [0 p! `" `" w( k
12.   __IO uint32_t AFR[2];   /*!< GPIO alternate function registers,     Address offset: 0x20-0x24 */
    7 F" k! X1 i, U9 p
13. } GPIO_TypeDef;

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1. // GPIO引脚，模式，上下拉，速度，复用等
   0 N+ {: G& c; R6 m! `' {, Z
2. typedef struct
   * Z. w' l" `6 x3 p
3. {
   4 K* Q' H" N+ p0 f
4.   uint32_t Pin;       /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
   
5.                            This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */
   $ ~) r+ u3 h+ l+ f  q3 e
6. 
   2 o( F8 d" F( Z. g  k# N
7.   uint32_t Mode;      /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
   : F* t( ?3 d2 t, A/ O
8.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_mode_define */
   8 d  ?- o5 u. b
9. 
   
10.   uint32_t Pull;      /*!< Specifies the Pull-up or Pull-Down activation for the selected pins.
    
11.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_pull_define */
    
12. 
    5 V/ V2 ?* m* [+ _: d5 ^3 m& U
13.   uint32_t Speed;     /*!< Specifies the speed for the selected pins.
    6 }7 J/ L% I$ B* d3 T+ l
14.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_speed_define */
    6 l7 j8 c8 M" A2 j# m: b- \- N
15. 
    - a. s2 W9 N5 r" R, U" U7 w4 m
16.   uint32_t Alternate;  /*!< Peripheral to be connected to the selected pins.
    
17.                             This parameter can be a value of @ref GPIO_Alternate_function_selection */
    : B- A4 }" \. j1 N$ J( W
18. }GPIO_InitTypeDef;

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1. // GPIO引脚
   
2. #define GPIO_PIN_0                 ((uint16_t)0x0001U)  /* Pin 0 selected    */
   % A  v7 z# E5 N
3. #define GPIO_PIN_1                 ((uint16_t)0x0002U)  /* Pin 1 selected    */
   2 l5 N! j0 U* ]% ^& u. ?
4. #define GPIO_PIN_2                 ((uint16_t)0x0004U)  /* Pin 2 selected    */
   
5. #define GPIO_PIN_3                 ((uint16_t)0x0008U)  /* Pin 3 selected    */
   
6. #define GPIO_PIN_4                 ((uint16_t)0x0010U)  /* Pin 4 selected    */
   
7. #define GPIO_PIN_5                 ((uint16_t)0x0020U)  /* Pin 5 selected    */
   
8. #define GPIO_PIN_6                 ((uint16_t)0x0040U)  /* Pin 6 selected    */
   - V% p8 r' w3 H8 k
9. #define GPIO_PIN_7                 ((uint16_t)0x0080U)  /* Pin 7 selected    */
     |1 B, [7 p) k' j
10. #define GPIO_PIN_8                 ((uint16_t)0x0100U)  /* Pin 8 selected    */
    
11. #define GPIO_PIN_9                 ((uint16_t)0x0200U)  /* Pin 9 selected    */
    
12. #define GPIO_PIN_10                ((uint16_t)0x0400U)  /* Pin 10 selected   */
    + L- s" v* Y. L) X% {7 t
13. #define GPIO_PIN_11                ((uint16_t)0x0800U)  /* Pin 11 selected   */
    
14. #define GPIO_PIN_12                ((uint16_t)0x1000U)  /* Pin 12 selected   */
    ( ?/ v/ x( E" N3 T4 @- X
15. #define GPIO_PIN_13                ((uint16_t)0x2000U)  /* Pin 13 selected   */
    
16. #define GPIO_PIN_14                ((uint16_t)0x4000U)  /* Pin 14 selected   */
    6 M9 o# j+ {+ z4 f* J' a. u
17. #define GPIO_PIN_15                ((uint16_t)0x8000U)  /* Pin 15 selected   */

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1. // GPIO模式  输入 推挽输出 开漏输出 推挽复用 开漏复用
   : k  A& Z" v. X
2. #define  GPIO_MODE_INPUT                        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< Input Floating Mode                   */
   
3. #define  GPIO_MODE_OUTPUT_PP                    ((uint32_t)0x00000001U)   /*!< Output Push Pull Mode                 */
   
4. #define  GPIO_MODE_OUTPUT_OD                    ((uint32_t)0x00000011U)   /*!< Output Open Drain Mode                */
   # z5 B$ R9 A7 M( b8 z
5. #define  GPIO_MODE_AF_PP                        ((uint32_t)0x00000002U)   /*!< Alternate Function Push Pull Mode     */
   % Y  A2 ~0 E; Q) |% _; [
6. #define  GPIO_MODE_AF_OD                        ((uint32_t)0x00000012U)   /*!< Alternate Function Open Drain Mode    */

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1. // GPIO速度 低速  中速  高速  极速
   
2. #define  GPIO_SPEED_FREQ_LOW         ((uint32_t)0x00000000U)  /*!< Low speed     */
   
3. #define  GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM      ((uint32_t)0x00000001U)  /*!< Medium speed  */
   
4. #define  GPIO_SPEED_FREQ_HIGH        ((uint32_t)0x00000002U)  /*!< Fast speed    */
   , P) H% y: M# B6 U# \% g
5. #define  GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH   ((uint32_t)0x00000003U)  /*!< High speed    */

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1. // GPIO上下拉 无上下拉  上拉  下拉
   % x' d4 G2 s) y- q) S
2. #define  GPIO_NOPULL        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< No Pull-up or Pull-down activation  */
   
3. #define  GPIO_PULLUP        ((uint32_t)0x00000001U)   /*!< Pull-up activation                  */
   
4. #define  GPIO_PULLDOWN      ((uint32_t)0x00000002U)   /*!< Pull-down activation                */

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1. // GPIO引脚高低电平
   & Y; q& A( B# V+ i1 t8 X0 ~
2. typedef enum
   
3. {
   
4.   GPIO_PIN_RESET = 0,
   8 E+ F4 {* G# x0 a- g- Y8 @
5.   GPIO_PIN_SET
   
6. }GPIO_PinState;

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. o( F$ i7 j4 i3 W6 }: v三、封装两个GPIO初始化函数（普通GPIO，复用GPIO）
' c6 W* P& w* b; a( S5 x

1. // 这里只贴出代码片段，封装两个接口，一个普通GPIO初始化，一个带复用功能。
     f7 o4 B2 A# N6 Q
2. #define GPIO_CLK_ENABLE() do{ \
   4 }( `! R4 d( Y" h& _- W' O
3.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); \
   9 o+ G5 q1 e. t8 n& ]5 M9 V) ?
4.   __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); \
   
5.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); \
   
6.   __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); \
   
7.   __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); \
   3 a! n! Z) s- \. m3 G* \! N
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); \
   * I' u' ?. a1 K1 o- w# f* V
9.   __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE(); \
   & f& ~0 ^* h8 E; f
10.   __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE(); \
    " y% U# U' z, p0 I' I$ Q, }8 L$ ~
11.   __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE(); \
    
12. } while(0);
    * S( t- A+ A9 U% H% T$ r& G6 Z. x3 K
13. 
    
14. void GPIOConfig(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull)
    : w6 q- ?% y3 \7 U8 Z
15. {
    ! u7 p% W1 e. D2 X7 I6 ]
16.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    , @6 P$ H5 N7 t( W
17. 
    
18.   GPIO_CLK_ENABLE();
    8 V2 J# K" D" n2 m) T9 W
19. 
    , ]% v# j9 q7 k/ ~. O  {
20.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
    
21.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    $ _: {  M4 a' ]
22.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    $ [) s$ |  l1 b. O# J& Y
23.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    
24. 
    
25.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    
26. }
    
27. 
    % \0 t' a- v9 I/ v! Q6 `( t
28. void GPIOConfigExt(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull, uint32_t alternate)
    ) H" S# w+ {) g( j5 E
29. {
    
30.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
31. 
    8 M6 h6 B  \' }; u
32.   GPIO_CLK_ENABLE();
    
33. 
    
34.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
    1 W; j3 ^/ @$ k; K, P
35.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    6 j' w9 m- C/ R9 v  ^0 x/ c
36.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    
37.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    
38.   GPIO_InitStructure.Alternate = alternate;
    
39. 
    
40.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    % O6 D( {1 d9 ]; `- G, g: m6 o( Y
41. }

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, |1 P- z  f. e. _4 }+ j$ {  K四、输出接口设计
为了灵活使用，我们将输出的有效电平设置成可配置。
+ D" v, k5 J- |& L9 n

1. // 配置的有效电平 初始  低电平有效  高电平有效
   
2. typedef enum
   ; V: _- ^+ o* v, d
3. {
   
4.   OUTPUT_INIT_IS_ACTIVE = 0,
     t+ L; l0 D8 U. R, ~5 a1 r
5.   OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE  = 1,
   
6.   OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE = 2,
   
7. } output_active_t;
   
8. 
   
9. #define OUTX_CONFIG(gpio, pin)    GPIOConfig(gpio, pin, GPIO_MODE_OUTPUT_PP, GPIO_NOPULL)
   
10. #define OUTX_READ(gpio, pin)      HAL_GPIO_ReadPin(gpio, pin)
    
11. #define OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag) do{ \
    2 F6 z4 a1 F4 t8 ?
12.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    9 h1 Q' a7 }; y
13.   { \
    3 Y4 D( |2 `+ h% X& g
14.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    + w. \% b: ?3 v; w7 g
15.   } \
    
16.   else \
    6 ?( ~5 s- x5 y' K6 K5 a
17.   { \
    ; L3 ?* L1 ~( S0 i
18.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    
19.   } \
    
20. } while(0);
    
21. #define OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag) do{ \
    3 M* c+ F  h  M  l
22.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    
23.   { \
    ! t/ H4 C. ~9 I- W- m" P! Q
24.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    
25.   } \
    ( B: {8 W; _1 q" c
26.   else \
    
27.   { \
    
28.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    4 s; N+ \+ m( G3 B- M; o3 [
29.   } \
      a/ O$ b0 [: {0 b2 K9 o8 ^2 w
30. } while(0);
    
31. 
    
32. #define OUT1_PORT                 GPIOA
    ! J5 A5 |& W8 W4 j" m/ s/ i
33. #define OUT1_PIN                  GPIO_PIN_0
    % Z4 m$ ?, o& _5 E( {
34. 
    
35. #define OUT2_PORT                 GPIOA
    
36. #define OUT2_PIN                  GPIO_PIN_1
    % N" K( X7 \1 ^2 J! z8 D
37. 
    . N  d( z. S( t" X
38. #define OUT3_PORT                 GPIOA
    % g* F- |# {2 z0 O2 X8 n3 s
39. #define OUT3_PIN                  GPIO_PIN_2

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1. // demo代码 只传递思想
   
2. // 封装出对外的四个接口 初始化 输出有效 输出无效 输出取反
   
3. // 以列表的形式封装 方便增加和删除
   
4. 
   
5. static void output_config(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin)
   + C6 `0 ~0 U" z1 O' m* h
6. {
   
7.   OUTX_CONFIG(gpio, pin);
   
8. }
   
9. 
   
10. static uint8_t output_is_enable(uint8_t index)
    2 B- J- ?' F, x
11. {
    7 n$ j7 R! `, {
12.   // 输出通道可用 这里也可以变成可配置 可以配置本IO口有效和无效
    / {9 H2 v0 G5 R1 ^$ _5 ?6 v
13.   return 1;
    ) w- v. j) j* U. o. n" Q
14. }
    
15. 
    2 {1 b( \  f+ P( m* R
16. static void output_active(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    5 l) \/ y7 G5 S' w9 ?8 Y# r; u" q
17. {
    
18.   OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    , d( y6 [- f0 C6 |! y
19. }
    
20. 
    , d6 T; q4 _# P! ^! N0 W, l
21. static void output_negative(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
22. {
    
23.   OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    
24. }
    ' U% E+ b  U- E4 g
25. 
    
26. static void output_toggle(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    2 J9 j5 I) ?. W- K! ~0 W
27. {
    / O4 N: P1 D. l& b- C% }* C# V0 D
28.   // 这里可以不用这么麻烦，使用HAL_GPIO_TogglePin
    
29.   if(OUTX_READ(gpio, pin) == 0)
    
30.   {
    
31.     OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    
32.   }
    
33.   else
    , \% T5 J+ M( C. I$ d9 Q. ~0 y
34.   {
    . \5 a, O) b4 f' s- H* n6 W
35.     OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    9 Z1 _% ?% i8 C9 z/ j) M
36.   }
    ' e+ u( c) a' j8 K$ z
37. }
    
38. 
    
39. typedef struct
    0 c0 f; T) n" [/ d) P3 ?8 d
40. {
    
41.   GPIO_TypeDef *gpio;
    
42.   uint16_t pin;
    
43.   void (* output_config_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin);
    " x% H7 Y4 n1 v4 ]  s6 B
44.   uint8_t (* output_is_enable_cb)(uint8_t index);
    
45.   void (* output_active_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    5 e  J7 K! g" f
46.   void (* output_negative_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    
47.   void (* output_toggle_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    + V9 g# |+ d3 J, J
48. } output_port_t;
    ' E, s$ i  ~2 {% Q. O- C
49. 
    
50. static output_port_t output_items[] =
    : Y7 j9 x. z- y9 p4 H
51. {
    , Q& J( V' E3 v" i8 [* l$ a; h
52.   {OUT1_PORT, OUT1_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    
53.   {OUT2_PORT, OUT2_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    ) d  D0 p* x6 f; D
54.   {OUT3_PORT, OUT3_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    
55. };
    + B& B; }/ M, m; }4 s
56. 
    
57. static void output_init(uint32_t value)
    
58. {
    
59.   uint32_t i, mask = 1;
    ! r! r% a" \3 e
60. 
    
61.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    
62.   {
    
63.     if(value & mask)
    
64.     {
    - V: ]3 z* f) j+ ^
65. #if(CONFIG_OUTPUT_TEST == 1)
    : Y: |/ K8 z8 A* O0 w
66.       config.output.total_switch = OUTPUT_MODE_OPEN;
    1 n" T! K% }. b, O/ h. M* P
67.       config.output.sub_switch<i> = OUTPUT_MODE_OPEN;
    8 r- D4 Z5 Z( T2 N
68.      </i> config.output.active_tag = OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE;
    ; T9 U6 H% R0 W7 L' ^" i
69. #endif
    
70.       output_items.output_config_cb(output_items.gpio, output_items.pin);
    
71.       output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
    
72.     }
    
73. 
    + g- S5 [9 b- u* q
74.     mask <<= 1;
    . \. b. A, ^9 {5 }: d& y
75.   }
    7 O- S# @& ?% |
76. }
    0 `2 C( t; d) m$ |" q
77. 
    3 D& C( z6 r5 v3 W* p
78. void OutputHigh(uint32_t value)
    
79. {
    
80.   uint32_t i, mask = 1;
    6 r* w0 @+ t8 P, R% x2 u5 h
81. 
    , i- ?9 `  X: v. U
82.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    0 {! z. R& q, e1 J
83.   {
    & b4 w; J$ |# K& o
84.     if(value & mask)
    
85.     {
    3 {. Y( s5 g6 l% f
86.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
    " _2 l$ {8 {- Y3 T
87.       {
    
88.         output_items.output_active_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
    
89.       }
    
90.     }
    + ~9 Q( A3 o1 Z
91. 
      A& S4 S* s( b3 p9 \1 b
92.     mask <<= 1;
    ) o# ?4 E+ x6 e% A; q
93.   }
    & F/ N* x( U5 f. U( _
94. }
    ! E. E: C  G. q2 a' ]
95. 
    + r! ]( c- D* u6 U
96. void OutputLow(uint32_t value)
    + b+ k8 Z% h, u6 n- J3 R
97. {
    5 v! B$ W7 ^6 z, s5 x
98.   uint32_t i, mask = 1;
    
99. 
    7 |6 ^) L! m$ ~) ^3 y
100.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     4 W; P5 s7 o. j% P5 g5 O
101.   {
     
102.     if(value & mask)
     7 Z+ G% o: @* {+ }) V0 ]
103.     {
     : }- ^1 [% }) e! A
104.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     . l+ |9 h7 S3 q8 X; u5 \/ D) B  ~9 t
105.       {
     
106.         output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     $ t8 H& s% V# q; h: v# k
107.       }
     7 i# N% M( Z; P4 P: C5 U2 N
108.     }
     
109. 
     
110.     mask <<= 1;
     7 i8 ]% F* K8 Y- k* ^
111.   }
     
112. }
     0 Z, y9 h, r+ O3 T
113. 
     % M) |$ a6 [/ f* Z1 ~
114. void OutputToggle(uint32_t value)
     % R: p0 S- s; v, D3 v
115. {
     
116.   uint32_t i, mask = 1;
     
117. 
     
118.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     . v1 L& \! `; U
119.   {
     
120.     if(value & mask)
     " }# X: o2 h+ E) p" g
121.     {
     
122.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     
123.       {
     
124.         output_items.output_toggle_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     
125.       }
     8 _! e7 \/ x; x6 k% R
126.     }
     
127. 
     
128.     mask <<= 1;
     " j* t0 m# D- c  `  c. e
129.   }
       L1 B, N9 _9 F5 y! l9 X; H
130. }
     
131. 
     # \" }5 {! G6 G  s3 A
132. void OutputInit(void)
     
133. {
     ! C- [0 y! b5 D) J
134.   output_init(0xFFFFFFFF);
     " j/ v. \6 [5 @$ W, b) E' C
135.   OutputLow(0xFFFFFFFF);
     , B4 B) J. V1 O: n' F9 T. t# r
136. }
     # ^# F! l; v$ a/ Y1 n' F" e
137. 
     

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