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STM32入门之输入输出端口(I/O)操作。众所周知，IO端口操作是单片机的学习基础，如同学习51单片机一般，我们大部分人都是从“点亮一盏灯”开始了解和学习STM32的，本文重点介绍IO端口的配置，以及教你如何点亮一盏灯~ 5 B8 |0 X+ F0 ]' L 一、GPIO工作模式： i1 R/ H7 H- |' v5 L1 } 1.输入配置：浮空（直接输入），上拉，下拉，模拟（AD） 1)首先，对 I/O 端口进行编程作为输入时，根据图一判断： + k3 U R0 i1 W1 r& M ● 输出缓冲器被关闭 ● 施密特触发器输入被打开 ● 根据 GPIOx_PUPDR 寄存器中的值决定是否打开上拉和下拉电阻 ● 输入数据寄存器每隔 1 个AHB1 时钟周期对 I/O 引脚上的数据进行一次采样 ● 对输入数据寄存器的读访问可获取 I/O 状态 
2.输出：开漏输出，开漏复用输出，推挽式输出，推挽式复用输出 推挽输出：可输出强高低电平，接数字器件 开漏输出：可输出强低电平，高电平需要外部上拉；适合电流型驱动 4种最大输出速度：2M 25M 50M 100M 5V容忍：“FT”（允许输入5V） ; q5 F# L& i$ B" O9 K2 c! _3 D s 1)对 I/O 端口进行编程作为输出时,根据图二判断： ● 输出缓冲器被打开： — 开漏模式：输出寄存器中的“0”可激活 N-MOS，而输出寄存器中的“1”会使端口保持高组态 (Hi-Z)（P-MOS 始终不激活）。 — 推挽模式：输出寄存器中的“0”可激活 N-MOS，而输出寄存器中的“1”可激活 P-MOS。 ● 施密特触发器输入被打开 ● 根据 GPIOx_PUPDR 寄存器中的值决定是否打开弱上拉电阻和下拉电阻 ● 输入数据寄存器每隔 1 个AHB1 时钟周期对 I/O 引脚上的数据进行一次采样 ● 对输入数据寄存器的读访问可获取 I/O 状态 ● 对输出数据寄存器的读访问可获取最后的写入值 5 c- G" e" d" S1 w* G+ c- C
另外，复用功能和模拟功能在stm32开发过程中也是经常需要用到的，这里另作简要介绍： & z8 B& B( `* m5 z 对 I/O 端口进行编程作为复用功能时： ● 可将输出缓冲器配置为开漏或推挽 ● 输出缓冲器由来自外设的信号驱动（发送器使能和数据） ● 施密特触发器输入被打开 ● 根据 GPIOx_PUPDR 寄存器中的值决定是否打开弱上拉电阻和下拉电阻 ● 输入数据寄存器每隔 1 个AHB1 时钟周期对 I/O 引脚上的数据进行一次采样 ● 对输入数据寄存器的读访问可获取 I/O 状态 $ Z2 _- R: a9 X) _8 J% q# p2 f5 Z
对 I/O 端口进行编程作为模拟配置时： ● 输出缓冲器被禁止。 ● 施密特触发器输入停用，I/O 引脚的每个模拟输入的功耗变为零。施密特触发器的输出被强制处理为恒定值 (0)。 ● 弱上拉和下拉电阻被关闭。 ● 对输入数据寄存器的读访问值为“0” 6 g# ~6 _. c! Q8 Y
二、相关寄存器 每组GPIO端口（16个）包括10个寄存器： 1)端口模式寄存器：GPIO_MODER 2)输出类型寄存器：GPIO_OTYPER 3)输出速度寄存器：GPIO_OSPEEDR 4)上拉下拉寄存器：GPIO_PUPDR 5)输入数据寄存器：GPIOx_IDR 6)输出数据寄存器：GPIOx_ODR 7)端口置位复位寄存器：GPIO_BSRR 8)端口配置锁存寄存器：GPIOx_LOCKR 9)10)复位功能寄存器： GPIOx_AFRL&GPIOx_AFRH) 前四个：32位配置寄存器 5，6个：32位数据寄存器 若配置一个IO需要2个位，则32位寄存器刚好一组16个IO口 若配置一个IO需要1个位，则32位寄存器的高16位保留 BSRR寄存器，高16位BSRRH配置复位状态（为1时复位）；BSRRL配置置位 7 P# B4 y2 T6 y5 `# ? 三、GPIO重要函数 ' T0 m: a: u8 K1 w N% k E" d4 ^9 l7 j 初始化：void GPIO_Int (GPIO_TypeDef*GPIOx,GPIO_IntTypeDef*GPIO_InitStruct) 初始化一个或一组IO的工作模式，输出类型，速度及上下拉（及4个配置寄存器） 读取输入电平：unit8_tGPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx,unit16_GPIO_Pin); unit16_tGPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx); 实际操作GPIOx_IDE寄存器 例：unit8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5); unit8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA); 读取输出电平：unit8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx,unit16_GPIO_Pin); unit16_tGPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef*GPIOx); 实际操作GPIOx_ODE寄存器 例：unit8_tGPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_5); unit16_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB); 设置输出电平：voidGPIO_SetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,unit16_t GPIO_Pin)； 操作BSRRL寄存器，设置某个IO输出为1 voidGPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,unit16_t GPIO_Pin) 操作BSRRH寄存器，设置某个IO输出为0 voidGPIO_WriteBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,unit16_t GPIO_Pin,BitAction BitVal) voidGPIO_SetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,unit16_t PortVal) 此两个函数不常用，也是设置IO输出电平 外设（包括GPIO）在使用前需要使能对应的时钟 四、GPIO初始化例子 GPIO_Init函数初始化例子： GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStrure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF,ENABLE);//使能GPIOF时钟 //GPIOF9,F10初始化设置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9 |GPIO_Pin10 GPIO_InitStructure.GPIO_MODE=GPIO_Mode_OUT;普通输出 GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;上拉 GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOF9,10 五、跑马灯设计 3 [. o. Y- R% d n& Q 跑马灯实验步骤： 1）使能时钟RCC_AHB1PeriphClockCmd（） 2）初始化IO端口模式，调用函数GPIO_Init（）； 3）操作IO口，输出高低电平：GPIO_Set（）；和GPIO_Reset（）： 7 ^6 Q8 u! C3 w6 O1 I/ N
注意：assert_param();参数有效性判断，可以点开查看函数有效性设置 3 j% t2 X6 d7 W5 v% `6 } By the way： 1.每次工程可在模板下建立，选择需要的头文件和函数即可； 2.需先建立HEARDER文件夹，把自己的.C和.H文件建立并放入，规范工程格式； 3.选择函数，右键选择“GO todefinetiong of 查看变量函数定义的使用方法。 |
