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【经验分享】STM32 GPIO 配置之ODR, BSRR, BRR 详解

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STMCU小助手 发布时间:2022-1-14 22:42
用stm32 的配置GPIO 来控制LED 显示状态,可用ODR,BSRR,BRR 直接来控制引脚输出状态.
ODR寄存器可读可写:既能控制管脚为高电平,也能控制管脚为低电平。
管脚对于位写1 gpio 管脚为高电平,写 0 为低电平
BSRR 只写寄存器:既能控制管脚为高电平,也能控制管脚为低电平。
8 v) M2 u8 S/ u% S$ b0 C对寄存器高 16bit 写1 对应管脚为低电平,对寄存器低16bit写1对应管脚为高电平。写 0 ,无动作
BRR 只写寄存器:只能改变管脚状态为低电平,对寄存器 管脚对于位写 1 相应管脚会为低电平。写 0 无动作。
, ~; U) K( \6 `* [. P0 Q, A; s; Z" l; o" C3 ~, N3 P6 c6 I2 c
刚开始或许你跟我一样有以下疑惑:
1.既然ODR 能控制管脚高低电平为什么还需要BSRR和SRR寄存器?6 b  t; S! k7 c* B6 |
2.既然BSRR能实现BRR的全部功能,为什么还需要SRR寄存器?5 M& \8 ~' N0 V: b
0 h) @2 K) v8 }5 O# z) g* [5 c
对于问题 1 ------ 意法半导体给的答案是---
“This way, there is no risk that an IRQ occurs between the read and the modify access.”
7 z4 J+ e- O4 b/ N. ^, V什么意思呢?就就是你用BSRR和BRR去改变管脚状态的时候,没有被中断打断的风险。也就不需要关闭中断。
用ODR操作GPIO的伪代码如下:
disable_irq()* }) X4 n' H) F
save_gpio_pin_sate = read_gpio_pin_state();
/ u4 m0 v3 R% Y) z: ]- z) i: J* Asave_gpio_pin_sate = xxxx;
2 B+ p0 O8 ?. Z6 d  g- }% Hchang_gpio_pin_state(save_gpio_pin_sate);
0 ]& O& Y  Z) a  ]* N$ k. renable_irq();
关闭中断明显会延迟或丢失一事件的捕获,所以控制GPIO的状态最好还是用SBRR和BRR
对于问题 2 ------- 个人经验判断意法半导体仅仅是为了程序员操作方便估计做么做的。
因为BSRR的 低 16bsts 恰好是set操作,而高16bit是 reset 操作 而BRR 低 16bits 是reset 操作。
简单地说GPIOx_BSRR的高16位称作清除寄存器,而GPIOx_BSRR的低16位称作设置寄存器。
另一个寄存器GPIOx_BRR只有低16位有效,与GPIOx_BSRR的高16位具有相同功能。
举个例子说明如何使用这两个寄存器和所体现的优势。
例如GPIOE的16个IO都被设置成输出,而每次操作仅需要
改变低8位的数据而保持高8位不变,假设新的8位数据在变量Newdata中,
这个要求可以通过操作这两个寄存器实现,STM32的固件库中有两个函数
GPIO_SetBits()和GPIO_ResetBits()使用了这两个寄存器操作端口。9 c2 Z3 G1 g6 {, n) v
' q; ~' W8 k5 m' u+ N* U
上述要求可以这样实现:
' z6 d( U  I- g$ L. `4 y
! A. {0 _3 V: T" Z. _$ _7 hGPIO_SetBits(GPIOE, Newdata & 0xff);
' N2 |" Z1 F1 `* gGPIO_ResetBits(GPIOE, (~Newdata & 0xff));- t+ @5 m2 q" |! [; D8 s5 j

+ N1 I9 s7 X& W- W% K# _也可以直接操作这两个寄存器:
/ e3 F% L; G5 P+ g
$ e# [& e5 t/ o7 M5 v( H; w0 c6 H7 [GPIOE->BSRR = Newdata & 0xff;. p9 @, f+ S& i4 P
GPIOE->BRR = ~Newdata & 0xff;
% _/ \8 h+ M0 K- C" F) [, t# n( _& u% C2 G
当然还可以一次完成对8位的操作:" k# Z( j- E: |/ [1 h
! p) x; M6 U. g, w3 p5 v
GPIOE->BSRR = (Newdata & 0xff) | ( (~Newdata & 0xff)<<16 );
  @3 z; W0 n, }7 f, X2 R" ^- F2 r+ ^, m+ @6 M2 w8 \
当然还可以一次完成对16位的操作:
  p- y$ y) E# f" j% G6 _% F( d0 P) k3 I. m+ b, `
GPIOE->BSRR = (Newdata & 0xffff) | ( (~Newdata )<<16 );
# g1 ]" R) u8 a0 {4 H$ M* |% d! Q% O9 F& [/ F0 X, L
从最后这个操作可以看出使用BSRR寄存器,可以实现8个端口位的同时修改操作。
6 Z6 e& D% M9 R  Z/ I  s& F( ^4 E; i7 u$ c( l0 E
有人问是否BSRR的高16位是多余的,请看下面这个例子:
假如你想在一个操作中对GPIOE的位7置'1',位6置'0',则使用BSRR非常方便:
' P) o/ T* S! r3 h* G  GPIOE->BSRR = 0x400080;
如果没有BSRR的高16位,则要分2次操作,结果造成位7和位6的变化不同步! 6 ^& Q( S# Y5 [7 P2 N7 n' U
  GPIOE->BSRR = 0x80;
% V; n" `3 ~/ H4 M  GPIOE->BRR = 0x40;
121245215351684.png
BSRR还有一个特点,就是Set比Reset的级别高,
就是说同一个bit又做Set又做Reset,最后结果是Set
要同步变化只要简单的 GPIOx->BSRR = 0xFFFF0000 | PATTEN;
即可,不用考虑哪些需要置1,哪些需要清零
从最后这个操作可以看出使用BSRR寄存器,可以实现8个端口位的同时修改操作。

- l3 p6 c! ~6 p$ a
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