1、GPIO介绍
1 M/ O* X1 V9 {* d5 F6 jSTM32F0x1/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)

' f  X  W5 E; x8 z5 j! p: y( u2、GPIO主要特性
3 S4 s' Z9 _% s! E7 C9 S- b2 e7 @输出状态： 带有上拉或下拉的推挽输出或开漏输出
. W8 |, j2 X7 _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
9 o- h0 h- I0 S& _' |6 U输入状态： 浮空、 上拉 / 下拉、 模拟输入
从输入数据寄存器 (GPIOx_IDR) 或外设输入数据 ( 复用功能输出 )
, n) f) Z. B5 Y位置位 / 复位寄存器 (GPIOx_BSRR) 为对 GPIOx_ODR 寄存器提供位访问能力
* I7 f& m+ K  iGPIO端口锁定机制（GPIOx_LCKR) 配置
模拟功能
# w) `  f& r/ d$ c可选的复用功能
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

3、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
置成多种模式：

2 U5 f+ c3 o; r浮空输入
上拉输入
下拉输入
, A9 H& F* ]2 S7 ^; O模拟输入
8 o7 }! H$ v3 F( W2 W具有上拉或下拉能力的开漏输出
( G! a$ d, E% R- U( m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
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_
: S, s0 L" r0 m8 f6 p( p5 uBSRR 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。

0 K* S& u: [* B标准I/O端口位的基本结构

8 E$ g/ T6 M, U) ^0 b5 G5V 容忍I/O端口位的基本结构

) F9 t# w3 w% X8 B# |: C% [

5 g7 w2 x/ d5 S! f3 k6 \4、GPIO端口配置说明
# |/ r. a5 ]) {7 s" i/ t% t$ c① GPIO模式
5 I, P1 x5 G& b. _GPIO_Mode_IN          输入模式 ( 复位状态 )
GPIO_Mode_OUT      通用输出模式
GPIO_Mode_AF         复用功能模式
# u( r5 D8 `  {- RGPIO_Mode_AN         模拟模式
: J; Q  n; S5 d& I4 {
  J! O) |* B2 y7 l5 y8 k输出模式类型：
GPIO_OType_PP        推免输出
GPIO_OType_OD        开漏输出

② 是否带上/下拉
0 F4 i. D& s! M5 P+ v5 GGPIO_NOPULL               不带上/下拉
1 U" J# N8 L/ |6 |. P' c" ]1 cGPIO_PULLUP               带上拉
1 x$ y4 Y  ?3 F/ i9 ?6 U4 iGPIO_PULLDOWN         带下拉
8 A: R, q' `6 B5 G
③ 输出速度
GPIO_Speed_2MHz            2 MHz
% S- ]8 t5 H0 D- a8 |1 g' ^GPIO_Speed_10MHz         10 MHz
GPIO_Speed_50MHz         50 MHz

5、GPIO工作模式配置
5.1【标准库】的配置方式
步骤：
1、配置对应端口的RCC时钟
! m2 K7 u6 l3 y3 O' W

1. /************************************************
   
2. 函数名称 ： RCC_Configuration
   
3. 功    能 ： 时钟配置
   
4. 参    数 ： 无
   - |1 O5 J6 Q! D0 E! a+ Q
5. 返 回 值 ： 无
   
6. 作    者 ： JayYang
   3 e5 I$ R9 _0 a# E% k$ g: I3 j
7. *************************************************/
   
8. void RCC_Configuration(void)
   
9. {
   
10.   /* 使能AHB时钟 */
    
11.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA | RCC_AHBPeriph_GPIOB |
    ! C3 e- t! r) y5 Z
12.                         RCC_AHBPeriph_GPIOC | RCC_AHBPeriph_GPIOF, ENABLE);
    
13. }

复制代码

& q4 W' S$ k9 v- n$ Q' }' h9 [2、配置GPIO工作模式
7 K5 y3 s5 v4 n2 x  s! W$ i( h- P
2 u- z3 o# u  m

1. /************************************************
   
2. 函数名称 ： GPIO_Configuration
   ) t. I- n/ |6 L9 V; q5 H8 x
3. 功    能 ： 基本输入输出引脚配置
   
4. 参    数 ： 无
   3 o4 {( n1 e: P$ P; ]8 M" `3 D
5. 返 回 值 ： 无
   6 H5 |& c1 p# c2 k
6. 作    者 ： JayYang
   
7. *************************************************/
   : J8 r' M, V9 `/ v+ f
8. void GPIO_Configuration(void)
   : O1 _# T( E- |% G, k# N' P8 ~, E' E
9. {
   
10.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                  // 定义GPIO初始化结构体
    ! l/ J8 T& _& u$ c' K
11. 
    9 B9 Q, ~. ]: z5 F. t
12.     //GPIO配置为 推免输出模式
    
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;             // 配置使用的GPIO管脚号：0
    ' A+ C- a1 ~7 b8 Q- W/ N+ j
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
    ! O4 @% B- f/ {' ]( v4 P8 J0 L$ ?* j
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
    4 ?3 H: ?- D# @! j
18.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的0脚为高速推免输出模式
    
19. 
      o& I2 H" R) J
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
    
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* W0 G$ F1 m# E. [5 z
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
    ( U! ^$ ~) B, a/ v1 y/ }/ _) t* w
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
    * ^  o7 ^0 M) Y, @
26.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的1脚为开漏输出模式
    
27. 
    $ `2 y% \2 n. X8 L
28.     //GPIO配置为 上拉输入模式
    
29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;            // 配置使用的GPIO管脚号：12
    2 |$ M6 R- f  e+ X, s
30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    ' p. v" m/ G' d# S& F1 o7 q8 ]
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
    
32.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的12脚为上拉输入模式
    ( S9 ^  {4 d$ ?+ F% _
33. 
    & f$ E) L9 b& D6 t2 @( c6 b
34.     //GPIO配置为 下拉输入模式
    9 q' D* C9 u: j7 Y% H& Y) M1 y
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
    / p3 B( ?7 ^9 F7 j$ u
38.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的13脚为下拉输入模式
    
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
    7 X$ G/ \3 `* {8 u& P  d
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
    ! ~3 Y* U  J% l! V+ |2 D* v0 u# A
44.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的0脚为模拟输入模式
    5 v4 y7 ~% ]9 c5 R
45. 
    
46.     //GPIO配置为 复用输出模式
    5 [/ k& C, D7 x8 C4 D
47.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;             // 配置使用的GPIO管脚号：9
    
48.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;          // 设置GPIO的模式为复用模式
    , z6 Q; G$ A- _4 T: V2 Y
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
    
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
    + {3 j2 V1 A# K# ^& ~$ v! c
52.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的9脚为复用推免输出模式
    9 d, S# w% T' C1 K' ]$ ~
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. 
    + A" N6 m7 b7 M0 I
55. }

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4 w4 m: ~( k1 I+ Q2 @
5.2【HAL库】的配置方式
步骤：
1、通过STM32CubeMX软件配置RCC时钟

! i' m; {  r# p/ e% M2 a

4 s. T7 C; \7 h5 F0 U选择【Clock Configutration】选项卡进行时钟的设置，如图下图：

2、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

$ d2 i1 m, o& k8 G

  C6 T! w& Y3 X# R0 o2 @; P下面进行每个管脚的具体参数配置

4 a3 P1 n. n: j) q9 |" q$ R
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：
2 I+ u7 m7 S: ?- k0 v
$ ^% t- j" {5 ?6 h5 K7 P

2 z* B, l; o+ O% g5 ~) t7 i  B2 G! N8 D
3 K+ h) }9 _" a- I. R0 L: z

& n3 p" u( r+ b/ @% i3 Z
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
& I# Z- u. w# e% T: Y* G. t$ o6 G
% O+ O! g' M9 d

1. void MX_GPIO_Init(void)
   
2. {
   
3. 
   4 m% \9 A2 q% ~
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   3 @5 J# S! X4 d3 u, U4 @
5. 
   
6.   /* GPIO Ports Clock Enable */
   9 M# d1 s! G5 ?0 Q
7.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
   4 [* ?( M1 o( h7 C, K9 d
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
   3 {" x2 C! R+ N6 E* {2 n* C8 l/ {1 ?
9.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   
10. 
    6 p: x# V# t, a3 }
11.   /*Configure GPIO pin Output Level */
    " \6 w  k: l- y* z+ j) r" N$ x
12.   HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
    . _! c9 N' n3 {0 ]. z
13. 
    
14.   /*Configure GPIO pin : PC13 */
    ' I, x5 k& F; y3 E6 A, j* n
15.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
    7 V7 G5 B! K6 ^$ L9 X3 N* o/ L4 E
16.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    ; E  ]) h( P& e7 {
17.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
    & c3 O- k& F7 x5 @6 V
18.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
19. 
      e& c' o; K4 `2 d$ t
20.   /*Configure GPIO pin : PC0 */
    ; f& b  c% t0 l9 L" y0 R
21.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
22.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    + L& z$ q+ f  g. g2 ?1 |
23.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
24.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
25. 
    8 Y- B+ I* g1 H; x
26.   /*Configure GPIO pin : PA0 */
    
27.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    , b$ ~3 x/ {) F0 e8 M6 N, K6 e
28.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    
29.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    $ W' @6 l5 W. @' F1 A
30.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
31.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
32. 
    5 A7 n" g7 ^+ ~& ^+ C5 a
33.   /*Configure GPIO pin : PA1 */
    
34.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    
35.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    - U  U3 |  F- ]3 Y1 _- y1 N( R: R, }
36.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    ! W9 ?& o6 _% M' c( K2 w
37.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
38.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
39. 
    ) B" A. r5 _3 Q$ M+ e+ n  A$ T5 @
40.   /*Configure GPIO pin : PC12 */
    
41.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
    - `% m# Y, c7 G* v, Q5 `; z& `: U% F
42.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    . {& k& Y3 \' t$ F$ Y' M
43.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    - I$ X; u/ R+ m4 h" Z" }5 V5 `  ~
44.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    2 N, j5 x5 c! w: d  I( D- b
45. 
    
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)
   
2. {
   
3. 
   7 E9 K( Z& {- g$ |- N, E
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   4 V. c+ x9 L. U% e4 ~) ~
5.   if(timHandle->Instance==TIM1)
   
6.   {
   4 n* m* t1 i, k1 L8 \7 ?1 L& s
7.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 0 */
   
8. 
   : [) d+ T# X7 w: [+ n0 J( ?
9.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 0 */
   
10. 
    
11.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    * u, C% P4 x+ [, j9 b3 M
12.     /**TIM1 GPIO Configuration   
    
13.     PA9     ------> TIM1_CH2
    ( M1 n  L4 n4 `+ U9 D3 A
14.     */
    : X( H. F1 q! v8 ^3 i; r
15.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;                        //使用9号引脚
    3 s5 S5 ]8 Z! ]% x7 I
16.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;                //配置为复用推免输出模式
    ! q' B" y2 ^% V( o
17.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;                        //没有上下拉
    . C) h9 T) r  I! \
18.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;        //高速输出
    5 M# R! a8 o9 v0 s+ @
19.     GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF2_TIM1;        //复用为定时器1的通道2
    ) B) H$ {4 e4 p, Q2 s) t! R4 y
20.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    . f1 T1 T& C1 ?
21. 
    
22.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 1 */
    
23. 
    / ^7 R6 |8 k' a7 Q, c/ ?) A
24.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 1 */
    
25.   }
    
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！

' d9 h0 j* F! @" F# C/ {


& E/ Q9 K& |1 [+ M" G