1、GPIO介绍
) K% K# v+ D, cSTM32F0x1/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)

2、GPIO主要特性
6 O( B5 D- t" Z1 E输出状态： 带有上拉或下拉的推挽输出或开漏输出
4 M% x, V9 Y4 @* M& U- }, |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
3 e+ n8 e" t% j输入状态： 浮空、 上拉 / 下拉、 模拟输入
" w: r+ n# {1 n% `7 V6 ]6 Z9 I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
GPIO端口锁定机制（GPIOx_LCKR) 配置
: D" V; E% W* p4 U. m模拟功能
可选的复用功能
- F, I& D% h6 @' E& Q+ U1 z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
7 y. ^  S1 [) E- h; L
( M0 ^. F$ d$ R; I1 _/ d: J3、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
$ q/ H- p: y" ]1 a4 ~$ _4 T- x置成多种模式：
9 d: z6 ^- O: K0 v2 q/ G! V
/ d% x0 A( f$ d+ R) o- J浮空输入
' R+ c; U0 d; v+ R6 P3 o' @上拉输入
下拉输入
0 ?; J* a/ `8 i+ t2 c; P模拟输入
* @3 Y; V$ A% q7 V& ^: m. T  x; @具有上拉或下拉能力的开漏输出
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
- Z3 w7 @0 Y: j) |  r7 q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_
% U& n* p( S& Q; Q) D" C" B, ]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。

7 h( ?8 ]2 P) c: u* ~标准I/O端口位的基本结构
, o# [! n) u# x4 X

' D) z/ K# \, f7 l, _3 V6 S& k& v
5V 容忍I/O端口位的基本结构

8 z4 l9 H* g9 P& v$ B$ A( l8 z

4、GPIO端口配置说明
① GPIO模式
$ g8 c0 o9 `8 B& v7 a+ cGPIO_Mode_IN          输入模式 ( 复位状态 )
1 N+ l  L& H1 q/ J' AGPIO_Mode_OUT      通用输出模式
GPIO_Mode_AF         复用功能模式
7 D' l; c$ E* x; k- A: `- OGPIO_Mode_AN         模拟模式
7 s$ V0 m' h4 v7 p9 Y3 c
输出模式类型：
3 g- r& i+ M) D$ g8 p! UGPIO_OType_PP        推免输出
GPIO_OType_OD        开漏输出
, p" G. o( E+ E
② 是否带上/下拉
GPIO_NOPULL               不带上/下拉
# r# `2 w' ]2 B# jGPIO_PULLUP               带上拉
GPIO_PULLDOWN         带下拉
3 e( m! ~3 I, u4 y, ~. A
" q5 k/ t* Y" f/ Q2 f③ 输出速度
8 P) F7 M- u5 e3 H; ^GPIO_Speed_2MHz            2 MHz
/ m8 E! {( t6 d3 D# BGPIO_Speed_10MHz         10 MHz
& \' r6 K0 d; A: SGPIO_Speed_50MHz         50 MHz
2 p9 c, g# t2 h5 D* R$ g
5、GPIO工作模式配置
5.1【标准库】的配置方式
) k. i2 Q! Z! Z2 Q8 j  j; V步骤：
1、配置对应端口的RCC时钟
3 G3 P! l: s+ {$ J% Y, R

1. /************************************************
   
2. 函数名称 ： RCC_Configuration
   $ K, I# c9 B; D) F9 g4 G
3. 功    能 ： 时钟配置
   1 Z/ L5 t3 l+ _. U5 s4 S/ b. ?
4. 参    数 ： 无
   ' m2 f$ T+ I3 U! N) G5 ^( u, m
5. 返 回 值 ： 无
   ( N& E5 E# D- p6 x1 m( L9 m
6. 作    者 ： JayYang
   : ~$ Y5 l+ D. O
7. *************************************************/
   " O& {( C1 U# u' k* y, ]
8. void RCC_Configuration(void)
   
9. {
   
10.   /* 使能AHB时钟 */
    
11.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA | RCC_AHBPeriph_GPIOB |
    4 c0 B) e6 c% S- L- O) I0 G
12.                         RCC_AHBPeriph_GPIOC | RCC_AHBPeriph_GPIOF, ENABLE);
    
13. }

复制代码

) X9 \( I0 s5 \% \) U( |0 s2、配置GPIO工作模式

' Z7 E9 l" w2 X. B! E) |! e

1. /************************************************
   ! z( b7 `8 u. n6 n6 W/ p7 k9 {
2. 函数名称 ： GPIO_Configuration
   
3. 功    能 ： 基本输入输出引脚配置
   9 V& ?: @, c  x; G1 n4 V' R" K
4. 参    数 ： 无
   3 d3 t5 z4 p: y7 m0 S) B# B/ x& d
5. 返 回 值 ： 无
   
6. 作    者 ： JayYang
   : N: {, {) ]2 \, \
7. *************************************************/
   2 ^6 k! [, D1 t' l, r+ R4 M
8. void GPIO_Configuration(void)
   / Z6 J+ s" ]3 g$ \
9. {
   9 f0 H( O8 N% `# ]
10.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                  // 定义GPIO初始化结构体
    8 [" ^0 D1 a  {2 s
11. 
    # m& f9 ?' y/ R, t, N# h; i+ H
12.     //GPIO配置为 推免输出模式
    7 q" {: N, U5 `& t( [7 L
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;             // 配置使用的GPIO管脚号：0
    + c, E; S# ^4 d8 _' P
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
    
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
    
18.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的0脚为高速推免输出模式
    / x* U8 J' g/ R" |2 {- Z
19. 
    ! K( Q7 u( ^: H, Y# W
20.     //GPIO配置为 开漏输出模式
    
21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;             // 配置使用的GPIO管脚号：1
    ; E, E) O; a& r( P3 D. I5 ^  ]
22.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;         // 设置GPIO的模式为输出模式
    
23.     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;        // 设置端口输出类型为：开漏输出
    ( B- Z* ^0 q, p; ~2 B8 l# f
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
    ! m$ Z/ s/ P: w" D$ w( Y
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
    : g2 A* @2 t7 D1 `2 C+ }) X5 k4 }; Y
26.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的1脚为开漏输出模式
    , O  {$ ^2 @: E7 K# v" a% A
27. 
    ' g; `" Y* I7 P( p; X
28.     //GPIO配置为 上拉输入模式
    / p3 j. q/ N- ]" a4 |
29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;            // 配置使用的GPIO管脚号：12
    2 `2 h* n5 a/ z6 [! d
30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    
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
    ) L( z- v" H' `4 G/ G! \3 ^# n
32.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的12脚为上拉输入模式
    
33. 
    1 j/ S$ M/ ~2 p6 P
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
    
36.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    
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
    4 Z2 j  e+ K- E8 e. H3 o
38.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的13脚为下拉输入模式
    3 O  X, K: `9 z
39. 
    
40.     //GPIO配置为 模拟输入输出模式
    
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
    ! a) }1 E1 }! f# f8 `# c  U
44.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的0脚为模拟输入模式
    1 h& P& g" o4 C" R+ G. o# I' Y
45. 
    " m" @: _! {: |5 }4 B
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
    1 J7 _) j  N/ V2 r+ ^2 h& G
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
    
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
    5 N3 P1 o( e# ~: @- H" c
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. 
    / l  H/ E! A9 ~$ f
55. }

复制代码

5.2【HAL库】的配置方式
步骤：
1、通过STM32CubeMX软件配置RCC时钟
& I+ o) _! |' v. E. [4 S3 N
. z& Y. y* J4 j- ^

选择【Clock Configutration】选项卡进行时钟的设置，如图下图：

0 R! r4 l. O! f+ d6 b6 {
+ N7 |- D! N5 p4 E8 M3 S8 Q2、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
- q6 ?' a' X0 q

- ], `$ N# X$ d& `3 b下面进行每个管脚的具体参数配置
9 U1 E& W1 v4 \" f
- f( R5 H2 p- S  N! W$ L' I

# V5 @! m' C5 L2 j& y' L& j
8 V1 w1 ?( F6 o5 M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：

4 B- K- D' g9 \  r

2 |9 S4 ]+ i; ?- D4 \5 i
5 g+ X* I$ k+ g) ]2 B

% A9 b: h* i. O0 r) W8 g7 ?
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

/ T9 k2 l4 O% b4 Y

1. void MX_GPIO_Init(void)
   ( d8 ^8 Y/ M3 V, h* Y6 @8 \0 t
2. {
   
3. 
   
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   * Z' P) @% O+ V; D3 p9 u$ U
5. 
   
6.   /* GPIO Ports Clock Enable */
   4 ~0 T& `* P" T! D* A6 {
7.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
   2 B$ ^+ P0 s: W" n7 l
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
   & B$ w/ w& G' ^$ X8 ^4 Q
9.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   
10. 
    
11.   /*Configure GPIO pin Output Level */
    
12.   HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
    
13. 
    
14.   /*Configure GPIO pin : PC13 */
    $ f# u; {2 w2 m; Y- c. k
15.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
    
16.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    
17.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
    5 c' K$ j9 h( y' K
18.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
19. 
    
20.   /*Configure GPIO pin : PC0 */
    ! @" E4 x% `0 d+ c* o4 l
21.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
22.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    
23.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    ( r( a0 j) e1 V3 f
24.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    # j: ?( ?: s( c9 t- f. ^# _
25. 
    . H9 I5 Z3 `  l( _0 {! N
26.   /*Configure GPIO pin : PA0 */
    
27.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
28.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    
29.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
30.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    / p; W) d; K# q+ E: W
31.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    2 Y' M. w) f$ A/ ?) g8 g
32. 
    
33.   /*Configure GPIO pin : PA1 */
    / f& I6 e( |* x4 v9 a2 t: J, v
34.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    
35.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    
36.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    9 Y$ c, n. @" f0 P/ l! @  F; _: L4 [
37.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
      H4 X, `! }% w
38.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    2 _& d! {. P  H9 m+ O  X# G
39. 
    
40.   /*Configure GPIO pin : PC12 */
    , c& p0 Y' U6 X4 N# M8 N8 u
41.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
    9 u4 b, \. O( f8 W$ C! |* W
42.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    ) h0 @. b$ F7 v5 i6 r
43.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    
44.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    , H0 a- J* R' Q7 ~* J% u9 v5 O
45. 
    ( \3 Q6 n4 B( w' a% n) Y# r3 r# }
46. }

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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

1. void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
   9 c( p( E, }; r  |
2. {
   
3. 
   
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   % R* g+ Z/ h7 k% l* J8 j
5.   if(timHandle->Instance==TIM1)
   / f9 h0 }8 E+ W0 c+ n. d
6.   {
   0 t; _6 U" v% D; [; T3 B
7.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 0 */
   % K4 G+ ?# I2 K$ {; J2 y6 s$ F
8. 
   2 l' u( V6 q* `$ u( U" l
9.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 0 */
   
10. 
    4 Z) |( }# A/ ?4 K, _9 ]2 J# m
11.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    
12.     /**TIM1 GPIO Configuration   
    
13.     PA9     ------> TIM1_CH2
    
14.     */
    * m' a$ X+ F' g6 q! u6 k
15.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;                        //使用9号引脚
    # ~0 X, y2 J3 V) h, _" P
16.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;                //配置为复用推免输出模式
    
17.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;                        //没有上下拉
    9 N& U% E7 v- T: x
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
    
20.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
21. 
    2 k+ U' A: |5 F, C/ F+ o; E- p
22.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 1 */
    + ?8 F1 r  K9 J
23. 
    9 t" O) R* f* S
24.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 1 */
    
25.   }
    5 S& H, \. `: `4 E4 O+ x& p
26. 
    
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！
( p, T0 D) s9 `

7 m% z9 m4 v) r$ m5 X6 b1 L& Z3 Y