STM32—GPIO操作（基于STM32F051开发板）

6 I. z( l4 x( S$ W8 X; h内容概述：

GPIO的基本概念及寄存器介绍

照亮电子世界的那盏灯——LED寄存器版

照亮电子世界的那盏灯——LED库函数版

初识人机交互——按键

; a6 w4 M" \$ Y& l5 `

  U9 ?, F$ t6 ~" v3 }: D% o5 `6 |

GPIO的基本概念及寄存器介绍：

内容概述：

GPIO接口简介

GPIO功能复用

GPIO寄存器介绍

GPIO接口简介：

通用输入输出接口GPIO是嵌入式系统、单片机开发过程中最常用的接口，用户可以通过编程灵活的对接口进行控制，实现对电路板上LED、数码管、按键等常用设备控制驱动，也可以作为串口的数据收发管脚，或AD的接口等复用功能使用。因此其作用和功能是非常重要的。

7 v6 F* {4 U# J2 ^! ]( e
: x- y+ S3 y7 i: t

6 [8 N6 u% @, M! v3 V& k5 _
% a7 _# k& j/ W6 f

" X' y* d: o* L0 C+ y5 ?
1 c& h1 k1 I% J/ T; w

GPIO寄存器介绍：

STM32F051-GPIO常用寄存器：（下文会具体介绍）

    4个32位配置寄存器

        GPIOx_MODER（端口模式寄存器）,  GPIOx_OTYPER（端口输出类型寄存器）,  GPIOx_OSPEEDR（输出速度寄存器），    GPIOx_PUPDR（上拉 / 下拉寄存器）

    2个32位数据寄存器

        GPIOx_IDR（输入数据寄存器） 、GPIOx_ODR（输出数据寄存器）

    1 个32 位置位 / 复位寄存器

        GPIOx_BSRR（置位 / 复位寄存器）

    2 个 32 位复用功能配置寄存器

        GPIOx_AFRH （复用功能高位寄存器）、GPIOx_AFRL（复用功能低位寄存器）

! ?6 s/ `, U" R- Y# u

注：每一组GPIO端口都有一套上述的寄存器去配置它自己的功能

GPIO寄存器MODER（端口模式寄存器）：

' m; V5 I6 I2 C0 w
, W! P9 H+ p4 y/ K- ~1 E: a7 n9 `3 R

                                             

7 k  N4 L! M7 o7 ^! j- N! K

GPIO 端口模式寄存器 (GPIOx_MODER) (x = A..D,F)   

偏移地址： 0x00   

复位值：  

●  0x2800 0000 端口 A  

●  0x0000 0000 其他口

GPIO寄存器OTYPER（端口输出类型寄存器）：

7 G; x. }" ?& f! B$ E& D

/ ^2 x/ E3 I7 N! R! B" i

                                 

3 b* [3 ^! R% X; U
- R1 U1 x! T# \7 Q- J' Y. Y5 u

GPIO 端口输出类型寄存器 (GPIOx_OTYPER) (x = A..D,F)  

, r. S# G: b5 [' B* ^4 x1 V8 Y5 ?

偏移地址： 0x04  

复位值： 0x0000 0000

GPIO工作原理框图：

9 B! p) V9 w8 F! v( L/ v

+ v/ f" O: G  U" j/ C" ]$ d. c
+ k2 O3 u. z+ q1 e7 z3 h

GPIO寄存器OSPEEDR（输出速度寄存器）：

8 c0 E1 e! [. U+ P) h

+ p) m6 ^1 Q7 q; N9 ?

0 K' Q- B2 m) g" }

9 q( p9 w# Y4 S, E

! g5 X. ?4 T/ e/ s9 Q2 r

                                                

GPIO 口输出速度寄存器 (GPIOx_OSPEEDR) (x = A..D,F)      

偏移地址： 0x08      

复位值： 0x0000 0000

GPIO寄存器PUPDR（上拉 / 下拉寄存器）：

6 h" W' f4 a" L; b8 _9 ^

0 e; b/ f$ [/ {
  D  R2 J- i' D0 g8 U6 g

                                                  

GPIO 口上拉 / 下拉寄存器 (GPIOx_PUPDR) (x = A..D,F)      

偏移地址： 0x0C      

复位值：   

● 0x2400 0000 端口 A   

● 0x0000 0000 其它端口

8 b1 o% m. ?( u" f+ ], g

GPIO寄存器IDR（输入数据寄存器）：

7 @6 q' t. d" V# Q

                                    

$ v& G' P$ f* r" v- [

GPIO 端口输入数据寄存器 (GPIOx_IDR) (x = A..D,F)      

偏移地址： 0x10      复位值： 0x0000 XXXX (X 表明不定 )

GPIO寄存器ODR（输出数据寄存器）：

- J8 |- ~9 N, G! S, G7 }9 V& n$ M/ J

8 r. W5 B2 ^' F" p4 r8 Y

                                      

GPIO 端口输出数据寄存器 (GPIOx_ODR) (x = A..D,F)      

偏移地址： 0x14      复位值： 0x0000 0000

GPIO寄存器BSRR（置位 / 复位寄存器）：

& [% b, [+ L5 Q. `

/ c% I* Z% t0 U0 m

                                             

/ X* B! E2 X" Z5 D2 B# b3 Q

GPIO 端口置位 / 复位寄存器 (GPIOx_BSRR) (x = A..D,F)      

偏移地址： 0x18      复位值： 0x0000 0000

GPIO寄存器AFRL（复用功能低位寄存器）：

3 \2 U6 o0 D9 n9 Z. Y8 k
7 \2 ]% n- u$ P* u! |: v

                                       

GPIO 复用功能低位寄存器 (GPIOx_AFRL) (x = A..B)      

偏移地址： 0x20       复位值： 0x0000 0000

GPIO寄存器AFRH（复用功能高位寄存器）：

; [! u4 M0 l6 f4 h3 P

                                 

GPIO 复用功能高位寄存器 (GPIOx_AFRH) (x = A..B)      

偏移地址： 0x24       复位值： 0x0000 0000

照亮电子世界的那盏灯——LED寄存器版

& F: z4 {) G' L

内容概要：

硬件原理图分析

编程步骤分析

编程实例操作

硬件原理图分析：

2 l2 ]& P3 Y/ f* C

3 V' y. v  D3 Z  Z3 q* ~  B

使能GPIO的时钟：

8 `5 `( F9 U0 c: T

- C- l( W8 m$ _
3 Y) a- {; n, T7 Y  m% @% a% r3 L

AHB 外部时钟使能寄存器 (RCC_AHBENR)   

偏移地址 : 0x14   

复位值 : 0x0000 0014   

访问：无等待周期，字，半字和字节访问

编程步骤分析：

1. 开启GPIOB的时钟
   3 {0 ~1 `! V" {5 R1 n3 M
2. RCC->AHBENR  |=  1<<18;            
   
3. 
   ( |# z- M9 a- g5 P# V6 D
4. 配置PB0 PB1 PB2接口   
   
5. GPIOB->MODER |= (1<<0)|(1<<2)|(1<<4);    //设置PB0, PB1, PB2为通用输出模式
   % \5 {9 u3 R1 K5 \
6. GPIOB->OTYPER = 0x0;    //设置PB0, PB1, PB2为通用推挽输出
   
7. GPIOB->OSPEEDR = 0x0;   //设置输出速度为低速
   
8. 
   
9. 控制LED
   
10. GPIOB->BSRR = (1<<16)|(1<<17)|(1<<18);     //复位PB0, PB1, PB2 既点亮LED
    
11. GPIOB->BSRR = (1<<0)|(1<<1)|(1<<2);    //置位PB0, PB1, PB2 既熄灭LED

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照亮电子世界的那盏灯——LED库函数版

内容概要：

硬件原理图分析

CubeMX配置

编程实例操作

硬件原理图分析：

1 P4 N# B! _( y4 @; ^9 ^1 Q

CubeMX的配置：

# k1 B2 _2 o9 T  F/ ]$ j* s4 G

; [" K7 o1 F, u0 r  n" i

$ y8 n- Y9 ~. U& N

初始化关键代码分析：

1. 开启GPIOB的时钟
   # L3 S+ p, R6 L5 q5 k% L
2. RCC->AHBENR  |=  1<<18;            
   7 |! s& t& I8 q: |# r$ k
3. 
   
4. 配置PB0 PB1 PB2接口   
   9 R+ \3 Z: o0 w6 b- q6 [! [- E
5. GPIOB->MODER |= (1<<0)|(1<<2)|(1<<4);    //设置PB0, PB1, PB2为通用输出模式
   
6. GPIOB->OTYPER = 0x0;    //设置PB0, PB1, PB2为通用推挽输出
   1 S/ G' J8 h$ e) O2 h& g/ X  _
7. GPIOB->OSPEEDR = 0x0;   //设置输出速度为低速
   
8. 
   4 X9 o/ H6 W9 s( }
9. 控制LED
   ) c# y6 D$ F, `6 E
10. GPIOB->BSRR = (1<<16)|(1<<17)|(1<<18);     //复位PB0, PB1, PB2 既点亮LED
    , u% r! W% p  ?+ G
11. GPIOB->BSRR = (1<<0)|(1<<1)|(1<<2);    //置位PB0, PB1, PB2 既熄灭LED

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' W( j1 n' U& I

控制LED关键代码分析：

1. 
   
2. 复位PB0, PB1, PB2 既点亮LED
   4 ?8 p) o) [* B+ c+ P+ \  L
3. HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,  GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);
   ) @+ l7 e. b+ p
4. 
   
5. 置位PB0, PB1, PB2 既熄灭LED
   * p7 P) Q6 r" o  O4 k
6. HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,  GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);

复制代码

初识人机交互——按键

内容概要：

硬件原理图分析

CubeMX配置

编程实例操作

硬件原理图分析：

CubeMX的配置：

: [$ R0 I# J" p1 l

STM32F0硬件：

编程实例操作：按下按键灯的状态会进行翻转

1. 
   ( u" y) v- o# W, v$ Q; w' _2 D
2. ​while (1)
   , s! q' G+ E9 B5 j
3.   {
   , ?+ r/ E, q" F- D* d
4.                 while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_8)); //判断按键是否按下
   
5.                 HAL_Delay(20);  //延时消抖
   
6.                 while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_8));  //再次判断按键是否还是按下状态
   / D# H0 }7 B' ^4 }+ \% b8 e
7.                 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2); //使灯翻转（亮灭）
   ! t, y0 \5 |6 Q6 o) C
8.                 while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_8));  //判断按键是否抬起
   3 u0 u: I( N4 v- U7 h
9.                 HAL_Delay(20);   //延时消抖
   3 l5 b+ g9 Z" R; i/ A; Y
10.   }

复制代码

- J/ M8 Q6 C( u1 C" ?' {
6 g$ n5 V* r  @: P# z1 o" `/ P

$ ~- ]7 [  u- B; H- n

写的很详细，很清晰