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. 
   
3. HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState); // 输出高低电平
   
4. 
   
5. GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 读IO口电平
   
6. 
   $ k+ h1 o/ E4 x8 V& \
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

1. // GPIO口  GPIOA,GPIOB,GPIOC,GPIOD,GPIOE,GPIOF,GPIOG,GPIOH,GPIOI
   * T" I9 k1 |- W& Q1 w1 p
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      */
   0 ?+ f7 x% K7 Y/ n' v( ]" H' @
6.   __IO uint32_t OSPEEDR;  /*!< GPIO port output speed register,       Address offset: 0x08      */
   
7.   __IO uint32_t PUPDR;    /*!< GPIO port pull-up/pull-down register,  Address offset: 0x0C      */
   & t% k4 M. }2 _% d1 @, k! v) v
8.   __IO uint32_t IDR;      /*!< GPIO port input data register,         Address offset: 0x10      */
   
9.   __IO uint32_t ODR;      /*!< GPIO port output data register,        Address offset: 0x14      */
   ' i- F6 t* {' R4 b! \5 S
10.   __IO uint32_t BSRR;     /*!< GPIO port bit set/reset register,      Address offset: 0x18      */
    - u, c2 _: I# X+ U5 w9 }
11.   __IO uint32_t LCKR;     /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C      */
    8 t1 z5 {: J4 \; a. q! q
12.   __IO uint32_t AFR[2];   /*!< GPIO alternate function registers,     Address offset: 0x20-0x24 */
    
13. } GPIO_TypeDef;

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1. // GPIO引脚，模式，上下拉，速度，复用等
   7 l- ^% L' E3 V$ l' a0 u1 E
2. typedef struct
   0 T' ]6 d- z1 L3 L4 r
3. {
   
4.   uint32_t Pin;       /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
   
5.                            This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */
   0 Y, h0 [5 m6 H  T
6. 
   
7.   uint32_t Mode;      /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
   
8.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_mode_define */
   . ]. w' _. Q) B5 K8 @1 g
9. 
   # Z0 Q* x( N- u$ k7 C
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 */
    ) ?1 u( w5 A) ]4 E0 c1 C2 h% L
12. 
    
13.   uint32_t Speed;     /*!< Specifies the speed for the selected pins.
    
14.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_speed_define */
    
15. 
    
16.   uint32_t Alternate;  /*!< Peripheral to be connected to the selected pins.
    % C7 c/ h+ n  }5 Z
17.                             This parameter can be a value of @ref GPIO_Alternate_function_selection */
    
18. }GPIO_InitTypeDef;

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1. // GPIO引脚
   
2. #define GPIO_PIN_0                 ((uint16_t)0x0001U)  /* Pin 0 selected    */
   2 x- F8 r6 ^7 t5 F; M# @
3. #define GPIO_PIN_1                 ((uint16_t)0x0002U)  /* Pin 1 selected    */
   
4. #define GPIO_PIN_2                 ((uint16_t)0x0004U)  /* Pin 2 selected    */
   
5. #define GPIO_PIN_3                 ((uint16_t)0x0008U)  /* Pin 3 selected    */
   & D! D: u; a7 f+ i
6. #define GPIO_PIN_4                 ((uint16_t)0x0010U)  /* Pin 4 selected    */
   : H7 |0 q) Z, I" r
7. #define GPIO_PIN_5                 ((uint16_t)0x0020U)  /* Pin 5 selected    */
   
8. #define GPIO_PIN_6                 ((uint16_t)0x0040U)  /* Pin 6 selected    */
   # }: e, f# w' g4 A/ q7 f5 k
9. #define GPIO_PIN_7                 ((uint16_t)0x0080U)  /* Pin 7 selected    */
   
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   */
    8 A+ i' F8 l8 }- \$ @+ v5 f3 m' v
13. #define GPIO_PIN_11                ((uint16_t)0x0800U)  /* Pin 11 selected   */
    
14. #define GPIO_PIN_12                ((uint16_t)0x1000U)  /* Pin 12 selected   */
    
15. #define GPIO_PIN_13                ((uint16_t)0x2000U)  /* Pin 13 selected   */
    
16. #define GPIO_PIN_14                ((uint16_t)0x4000U)  /* Pin 14 selected   */
    
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
   9 M/ X. n( m& d4 `5 H6 G
2. #define  GPIO_MODE_INPUT                        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< Input Floating Mode                   */
   
3. #define  GPIO_MODE_OUTPUT_PP                    ((uint32_t)0x00000001U)   /*!< Output Push Pull Mode                 */
   8 V1 f/ e, w1 P1 o& O/ ?! S9 J
4. #define  GPIO_MODE_OUTPUT_OD                    ((uint32_t)0x00000011U)   /*!< Output Open Drain Mode                */
   * Y! s& z- K$ c
5. #define  GPIO_MODE_AF_PP                        ((uint32_t)0x00000002U)   /*!< Alternate Function Push Pull Mode     */
   
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
   / a3 p0 p  ~5 x& f2 z1 q
2. #define  GPIO_SPEED_FREQ_LOW         ((uint32_t)0x00000000U)  /*!< Low speed     */
   # ?) u3 I" k4 p3 m
3. #define  GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM      ((uint32_t)0x00000001U)  /*!< Medium speed  */
   7 e5 p0 {  i) o) _
4. #define  GPIO_SPEED_FREQ_HIGH        ((uint32_t)0x00000002U)  /*!< Fast speed    */
   
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
   & W9 Z; p: W; w% I4 f% b
2. #define  GPIO_NOPULL        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< No Pull-up or Pull-down activation  */
   # o9 b9 V; a, b+ \/ k% W: D6 M
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
   2 Q; w# ]/ e+ j" S
2. typedef enum
   
3. {
   0 t" e0 l$ S, h6 x
4.   GPIO_PIN_RESET = 0,
   
5.   GPIO_PIN_SET
   
6. }GPIO_PinState;

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三、封装两个GPIO初始化函数（普通GPIO，复用GPIO）

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。
   & W; e: D! y, I) I2 i
2. #define GPIO_CLK_ENABLE() do{ \
   5 k7 Y( c2 M; u; V
3.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); \
   , z2 n9 G2 y  i+ x1 [. H; s4 B1 H
4.   __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); \
   
5.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); \
   6 H6 k$ _" v  D4 T& J& F
6.   __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); \
   ' K' r' ]& z$ ~" h7 L
7.   __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); \
   ! @+ E. Q( K2 \2 _
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); \
   
9.   __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE(); \
   
10.   __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE(); \
    
11.   __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE(); \
    ' G8 O. Y% H- U/ R7 ^7 _
12. } while(0);
    
13. 
    
14. void GPIOConfig(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull)
    5 ~  T/ v6 X6 Z: o, e; u0 \! U
15. {
    
16.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    : Q2 `+ H# r1 j4 ]$ H6 W& z1 ?% c5 \
17. 
    
18.   GPIO_CLK_ENABLE();
    " O  e+ L# \2 c  Q
19. 
    
20.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
    # O# O; f8 \" J9 l4 z  q
21.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    
22.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    6 \! m+ |! Y, g, X& B+ j
23.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    
24. 
    
25.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    ' D# S4 A: C; K% O' y8 u8 T
26. }
    ) H, ]: a- }) T3 F/ t5 P) r
27. 
    / z$ a2 m* c9 \' x8 {7 k
28. void GPIOConfigExt(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull, uint32_t alternate)
    
29. {
    
30.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    ' t7 h" v# R: E! A
31. 
      ?- w0 O6 u$ h, F
32.   GPIO_CLK_ENABLE();
    3 I9 a6 Y, x9 t( q  \# {
33. 
    
34.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
    
35.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    
36.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    # `) k9 F2 }- P) J, T2 O) n6 i& W; I
37.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    - ?" p% P6 I/ [- `
38.   GPIO_InitStructure.Alternate = alternate;
    1 W( W8 S5 T4 c& n6 h. ^4 @
39. 
    2 C( Y) w5 v! l/ }, l8 B
40.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    
41. }

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9 d9 Q- u) T; L1 f+ t
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。
1 w! g# W" D) D8 H+ ~

1. // 配置的有效电平 初始  低电平有效  高电平有效
   * n1 z0 _( v3 _$ n) i
2. typedef enum
   
3. {
   : o3 u+ y( Y# U- \* \/ M
4.   OUTPUT_INIT_IS_ACTIVE = 0,
   
5.   OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE  = 1,
   
6.   OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE = 2,
   
7. } output_active_t;
   
8. 
   # Y1 y$ R/ R; i3 y# r5 ?# q8 B
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{ \
    
12.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    
13.   { \
    2 g- E& b9 q, \6 o) E" c
14.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    
15.   } \
    
16.   else \
    
17.   { \
    
18.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    6 U9 O# q; l1 y/ ~" K
19.   } \
    % ^5 A  x' C' k3 m* g6 p6 E
20. } while(0);
    
21. #define OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag) do{ \
    5 \5 t. T. z2 n' u$ b
22.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    
23.   { \
    , e# R& @5 a/ B, R; w. U  C& O2 ^6 i) B$ H
24.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    
25.   } \
    
26.   else \
    
27.   { \
    * c9 I/ S& ^, d9 d9 x/ h
28.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    
29.   } \
    
30. } while(0);
    ; Q/ i9 S3 j$ s2 M0 y/ x+ `7 |1 ]. F
31. 
    + S! P1 q: O. P4 U: ^+ k9 p/ k2 a
32. #define OUT1_PORT                 GPIOA
    
33. #define OUT1_PIN                  GPIO_PIN_0
    
34. 
    , G# K1 U1 Z9 Q' p, `
35. #define OUT2_PORT                 GPIOA
    
36. #define OUT2_PIN                  GPIO_PIN_1
    0 P8 o3 }+ @4 ~, H
37. 
    - i* C" Y4 y  J  G2 q. S" D: c7 T6 |6 n
38. #define OUT3_PORT                 GPIOA
    
39. #define OUT3_PIN                  GPIO_PIN_2

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1. // demo代码 只传递思想
   1 E$ p# T$ ^( r
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
   ' R, c/ s& [2 v
4. 
   0 t# a, f# A9 |" e/ j  x$ t- Q
5. static void output_config(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin)
   2 z. H6 o" N4 a- i+ R2 O9 y
6. {
   / |# K( r4 @5 G& C2 u+ R
7.   OUTX_CONFIG(gpio, pin);
   2 E: ~: i* |6 |0 ~6 m+ o
8. }
   
9. 
   
10. static uint8_t output_is_enable(uint8_t index)
    2 Y& \) F- X" R. W* _! M
11. {
    
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
    7 H5 C1 W- `, i) V6 A6 I8 J
13.   return 1;
    , p+ ]1 P0 p3 ]
14. }
    : l7 t' X+ H% ^# R" T: V7 f
15. 
    
16. static void output_active(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
17. {
    # Q% g7 ~# E5 e  f6 h
18.   OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    
19. }
      E& t, q7 Z5 ?* {1 f
20. 
    8 z' N7 ?, s/ J9 C$ ~
21. static void output_negative(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
22. {
    
23.   OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    & n1 J! f4 u4 b1 Q+ K& ~& j' x
24. }
    ) h1 M" p+ x1 h% Q5 V7 r, B
25. 
    
26. static void output_toggle(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    2 l* v" R6 O% S
27. {
    
28.   // 这里可以不用这么麻烦，使用HAL_GPIO_TogglePin
      S, r, K5 D. t+ V0 Z2 A. J$ h" U
29.   if(OUTX_READ(gpio, pin) == 0)
    ' {7 y0 J7 W% e# v& i& e
30.   {
    
31.     OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    5 g# U* s( N  a
32.   }
    5 t4 P; p9 ~  R6 }
33.   else
    + ~4 s+ `9 r# |. P4 L& c! x. D* ^
34.   {
    
35.     OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    
36.   }
    
37. }
    ' A/ }# W5 Q1 U  s
38. 
    
39. typedef struct
    ' |( C0 w; @4 g+ y
40. {
    * p& S9 `% m  k
41.   GPIO_TypeDef *gpio;
    3 d5 P$ k( F  o( D  w! p; Y
42.   uint16_t pin;
    
43.   void (* output_config_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin);
    4 M, k- z2 T$ I# n/ 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);
    
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);
    % e0 D1 r: w+ y5 W6 {0 A  Q
48. } output_port_t;
    , }4 m7 y4 O9 ~5 C& I( v
49. 
    
50. static output_port_t output_items[] =
    
51. {
    
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},
    
54.   {OUT3_PORT, OUT3_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    # ^! W: F% q% |+ H% _$ P+ a9 q
55. };
    
56. 
    . W3 C$ ]2 G7 W( G, y/ @. W
57. static void output_init(uint32_t value)
    " l8 Q  T7 J( l. L5 S
58. {
      d  h5 s% U$ z+ l9 }
59.   uint32_t i, mask = 1;
    
60. 
    
61.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    
62.   {
    
63.     if(value & mask)
    ( a( `. M& _4 U. M; L, E
64.     {
    
65. #if(CONFIG_OUTPUT_TEST == 1)
    * [$ z. j7 t) D
66.       config.output.total_switch = OUTPUT_MODE_OPEN;
    , z6 l! W! C+ [1 j+ @3 T
67.       config.output.sub_switch<i> = OUTPUT_MODE_OPEN;
    
68.      </i> config.output.active_tag = OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE;
    0 G& G; i7 K: n
69. #endif
    & a1 {0 b. B" A: [0 e
70.       output_items.output_config_cb(output_items.gpio, output_items.pin);
    ! Y+ C, E+ W1 t: c. W1 O
71.       output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
    6 P. s9 |# |) x3 r$ z
72.     }
    ( n  l6 n' u0 I
73. 
    6 R7 T* Q1 b+ Q7 S' e9 z
74.     mask <<= 1;
    
75.   }
    : p) k' z: v8 t( g
76. }
    
77. 
    # A5 L8 E: E7 J- R# J
78. void OutputHigh(uint32_t value)
    
79. {
    
80.   uint32_t i, mask = 1;
      x: U2 E3 B: z! r, p1 S
81. 
    
82.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
      O4 K& ?: z3 ~6 f
83.   {
    
84.     if(value & mask)
    $ ?$ s' B$ x0 v" v) O
85.     {
    
86.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
    6 Z2 b, S* b& I7 O7 G
87.       {
    
88.         output_items.output_active_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
    * U# a# g: U8 @+ S: W
89.       }
    9 o  d) P/ k' o, x
90.     }
    " B' K/ a/ P- _' l. l: Q  B# {
91. 
    - g( x, p, f1 P# k8 H9 t
92.     mask <<= 1;
    ( |, Z2 g6 J9 h1 r
93.   }
    
94. }
    
95. 
    
96. void OutputLow(uint32_t value)
      R$ Z. l3 G9 q3 r! i1 W
97. {
    
98.   uint32_t i, mask = 1;
    0 s  S( }+ ~" Q( V" |
99. 
    
100.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     0 e( ?" P# R& z9 y, U7 J2 \* Q& O  `
101.   {
     
102.     if(value & mask)
     
103.     {
     " B9 X# B) d$ E$ E6 b1 |
104.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     
105.       {
     
106.         output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     & T4 j6 w3 b% y; [
107.       }
       H- q5 P8 C5 `7 i5 E' M0 T. r
108.     }
     , R9 l. e1 u  B. N/ Q
109. 
     
110.     mask <<= 1;
     
111.   }
     $ k  E- z, x0 B2 \% d; p
112. }
     ; p: N4 c7 b4 J. ~' A/ z
113. 
     ) e* U) d# q) U" {* C" v* p8 |
114. void OutputToggle(uint32_t value)
     
115. {
     
116.   uint32_t i, mask = 1;
     
117. 
     / }8 A  r( t% T* r: l, {8 w
118.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     
119.   {
     ; @9 ~: T8 H' ]
120.     if(value & mask)
     ( A2 Y# x) l0 _3 {
121.     {
     7 \; _. [1 j" G4 Q: c
122.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     
123.       {
     # }* _" x4 j# C/ A  D$ ~! q4 x
124.         output_items.output_toggle_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     
125.       }
     2 u4 N: n: N4 @# F1 i7 f! L
126.     }
     4 k  J! t( D" q, p+ B, [9 i2 U
127. 
     
128.     mask <<= 1;
     * M8 [* `; j- U" h2 u
129.   }
     ( m0 `2 w  R: z2 Q5 B9 p1 O
130. }
     
131. 
     
132. void OutputInit(void)
     
133. {
       z# C9 A' _2 U8 B7 g& H
134.   output_init(0xFFFFFFFF);
     
135.   OutputLow(0xFFFFFFFF);
     
136. }
     
137. 
     

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