GPIO最经典应用：LED灯。
( e4 J& n9 q% l% w
先看电路。声明：参考正点原子战舰开发板。

! |+ B0 B4 U" H, Q4 ?" j* f

# v! T5 o2 u3 ~3 _+ b( {: }

% u/ d6 B* K' `8 }. `与LED串联的电阻称为限流电阻。

限流电阻计算公式：R=(U-LED压降)/20ma。
1 g1 n& ^9 y, L
& _0 u7 p% H0 u* ~; `+ E/ HU为LED工作电压，LED一般最大电流为20ma。
) O5 ?8 ]7 B8 \: f5 `0 ~0 Q
在此R=（3.3-0.7）/0.02=130Ω。

( Y% D- `' I* |+ H因此本次示例中限流电阻阻值大于130Ω，才不会烧坏LED。
, m, p; w6 x: J* u! @) I, J5 s
$ R+ h) B% B" T+ e" _, I# T
再看代码。
, q  o* o& H4 _" a/ H& M' F  @
* L" G2 n) D" V5 p& T2 ]7 b1 YGPIO初始化。

1. void LED_Init(void)
   : z2 {+ r( A6 ?' p
2. {
   
3.     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
   + J' [8 K& c, C4 J0 {) X
4.          
   / D0 r, h0 S  P
5.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);
   
6.         
   , Q0 |+ W8 }& ]4 R; t3 a
7.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
   
8.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
   0 c7 Z& A8 Y5 {3 x
9.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
   
10.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    
11.     GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
    2 T# h5 q/ R! }" ]# |. u  r$ m: W
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

: N2 R6 w: s$ ULED应用
2 b$ t4 w9 c: S# a% P# ]; k

1. void HW_Led0_Off(void)
   ) ]4 f4 E) N/ L" M+ R+ m& Y  h
2. {
   7 ?3 L; e! l: i; O) _6 w3 O
3.     GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);    //设置GPIO输出1
   ( b) K' E4 G% @1 f9 O3 `) _
4. }
   
5. 
   
6. void HW_Led0_on(void)
   
7. {
   ( P* {# T2 X9 ~4 v/ t- E4 L
8.     GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);  //设置GPIO输出0
   5 d: G1 F2 Q3 S0 j$ R* a
9. }
   6 V. y  _7 i+ |, [
10. 
    
11. void HW_Led1_Off(void)
    
12. {
    ! X& E/ o* f3 z5 ]" V' \: j
13.     GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_5);    //设置GPIO输出1
    2 k/ V  E+ G3 ~1 M
14. }
    
15. 
    - R6 q4 v" n- Q% `9 Q) G9 U! t
16. void HW_Led1_on(void)
    
17. {
    6 p3 X  M1 H' m
18.     GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_5);  //设置GPIO输出0
    
19. }

复制代码

0 m* [0 ~, e6 x0 A7 f! M# T思考：为什么IO输出低电平时LED亮，而不是输出高电平？

思路：

( F& v; [2 j4 j% V5 w- {    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；
# n  P$ i6 D" m8 h9 C! `2 M1 ^& ]
从STM32中文参考手册内得知，STM32的GPIO可配置为八种模式。

    1、浮空输入(Input floating)
3 y( r( `" R2 K& C% c$ z2 o5 I" _0 t
- Q8 D  [( g0 k- z' m) `% h1 @2 e    2、上拉输入(Input pull-up)

    3、下拉输入(Input pull-down)

& s+ z- t1 S7 p5 I: U    4、模拟输入(Analog)

( a- n* N4 K/ s6 t    5、开漏输出(Output open-drain)
! N7 D, B$ d' [- a
    6、推挽式输出(Output push-pull)

    7、推挽式复用功能(Alternate function push-pull)
: A  t3 s1 l8 F! ~, b
    8、开漏复用功能(Alternate function open-drain)
$ j  ~3 e4 g, W" H

1. typedef enum
   
2. {
   - Y; f! z: S: `* z" u7 W# C
3.     GPIO_Mode_AIN = 0x0,
   
4.     GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,
   5 n: t9 p+ `# M% f* l/ i! F
5.     GPIO_Mode_IPD = 0x28,
   * @  S+ a; q! V, N  j0 q
6.     GPIO_Mode_IPU = 0x48,
   
7.     GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,
   8 s- |! e2 m/ ?" a" m" w5 A
8.     GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,
     O" D0 t( o+ ]6 \% W
9.     GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,
   ) g; x% A2 f1 l. N( \7 E# E
10.     GPIO_Mode_AF_PP = 0x18
    8 ]# {, Z6 O, M/ J& l3 j7 r
11. }GPIOMode_TypeDef;

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5 d3 ]# s: q1 g; `3 Z' k- I& a& U6 h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。

- |5 Q2 l% s/ }  t
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。

: h" \) V0 e% ^  O. f! b, ]" A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。

引脚输出速度有3种：

1. typedef enum
   ; Q- y. n$ r2 x1 j
2. {
   & Z, }5 U! x, |+ q9 _
3.   GPIO_Speed_10MHz = 1,
   9 o& K7 y: @! ^' r
4.   GPIO_Speed_2MHz,
   8 V* N2 E+ Y, U( O/ r& B
5.   GPIO_Speed_50MHz
   . G3 m$ h7 a5 C6 g0 p
6. }GPIOSpeed_TypeDef;

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& d# b/ D5 K2 O& t% F+ Q" ]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。
  ^& s) W% E  C  C6 v7 f+ i! ?& Y
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。
1 I' ]+ `* _' T: B6 G
I2C接口，400K波特率，若想把余量留大些，可以配置为10MHz。
0 ?" ]2 t. r! x7 x
SPI接口，18M或9M需要选用50MHz的GPIO速度。

6 `/ n0 D& E; s  X. i
  s$ T. W. d$ |! I7 H" X3 d