1、GPIO介绍
$ I6 E& P1 I, z  `STM32F0x1/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
输出状态： 带有上拉或下拉的推挽输出或开漏输出
4 e! `3 m3 e% ~' f. }从输出数据寄存器 (GPIOx_ODR) 或外设 ( 复用功能输出 ) 输出数据
+ ?# w0 P% H: s; ^3 |可选的每个 I/O 口的速度
6 u( P/ K% G" W输入状态： 浮空、 上拉 / 下拉、 模拟输入
2 j2 |1 ^" @# m0 o: T从输入数据寄存器 (GPIOx_IDR) 或外设输入数据 ( 复用功能输出 )
% N& p0 ?7 H5 E+ ], B位置位 / 复位寄存器 (GPIOx_BSRR) 为对 GPIOx_ODR 寄存器提供位访问能力
. W5 M7 N! l. {1 J8 ]GPIO端口锁定机制（GPIOx_LCKR) 配置
模拟功能
可选的复用功能
每两个时钟周期快速切换I/O值的能力
# `6 C. w! M% B' l, {1 y' t0 e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：
1 t; M+ M! b, E
浮空输入
9 c6 C: ~! P/ B) u7 N上拉输入
  J2 [8 X  g! m/ }: ], k( ^下拉输入
8 N: D& N6 K/ g5 p模拟输入
# k2 F; T  d2 ?% N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
复用功能且具有上拉或下拉能力的开漏输出
9 a# M' g6 D5 i  T, Y8 G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_
- O4 r: M3 F, X8 bBSRR 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。
- q0 w3 V9 Q& m3 K$ Q
标准I/O端口位的基本结构

' V8 ~& }0 V6 l9 Z; c' D

' j: K6 ]( d& E1 e0 W  q5V 容忍I/O端口位的基本结构
  |# s) e; d' L/ G$ Y$ F

4、GPIO端口配置说明
① GPIO模式
, s  G" C8 I+ q2 k# u6 H  F8 |GPIO_Mode_IN          输入模式 ( 复位状态 )
7 R1 T1 Q8 B" {GPIO_Mode_OUT      通用输出模式
- n) \; b8 O0 A  f; zGPIO_Mode_AF         复用功能模式
, w" A' K+ O% o' A" W/ xGPIO_Mode_AN         模拟模式

输出模式类型：
GPIO_OType_PP        推免输出
GPIO_OType_OD        开漏输出
5 A2 @- \* P" R/ h! F" F5 |
! C) V+ _$ j) `② 是否带上/下拉
GPIO_NOPULL               不带上/下拉
GPIO_PULLUP               带上拉
GPIO_PULLDOWN         带下拉
& }/ N: F5 N: J0 x7 C" C
③ 输出速度
GPIO_Speed_2MHz            2 MHz
GPIO_Speed_10MHz         10 MHz
. I3 l  m1 {1 Z; r, }GPIO_Speed_50MHz         50 MHz

3 c2 I* T3 H8 X' a& R: R. {/ w5、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

1. /************************************************
   1 B" K& X4 w& X% x0 I0 L
2. 函数名称 ： RCC_Configuration
   
3. 功    能 ： 时钟配置
   * ~& L* {/ Z3 D! e2 v% D3 B
4. 参    数 ： 无
   
5. 返 回 值 ： 无
   - }) N: d( [3 Q' }! i! {1 p
6. 作    者 ： JayYang
   
7. *************************************************/
   ) D9 [$ F- y5 _  j1 w
8. void RCC_Configuration(void)
   
9. {
   
10.   /* 使能AHB时钟 */
    
11.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA | RCC_AHBPeriph_GPIOB |
    ; X: C, r( D( Z5 x- x& @
12.                         RCC_AHBPeriph_GPIOC | RCC_AHBPeriph_GPIOF, ENABLE);
    & P' H3 t$ N5 L. I1 h
13. }

复制代码

2、配置GPIO工作模式
; X0 _9 K: @. a- q% I
4 s* E/ Z! J4 T4 u+ u7 Y( S

1. /************************************************
   + c! w3 i& ?2 j. y/ J9 Q$ d0 p3 k
2. 函数名称 ： GPIO_Configuration
   
3. 功    能 ： 基本输入输出引脚配置
   5 h  `; j/ o5 r) [0 v4 O% A( V
4. 参    数 ： 无
   1 |2 X5 T9 J9 \! g9 W
5. 返 回 值 ： 无
   
6. 作    者 ： JayYang
   & a/ S  C. h( T6 {" j
7. *************************************************/
   
8. void GPIO_Configuration(void)
   
9. {
   
10.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                  // 定义GPIO初始化结构体
    
11. 
    
12.     //GPIO配置为 推免输出模式
    : K' c% W3 @, ?( x! u! l
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;             // 配置使用的GPIO管脚号：0
    $ ^, M3 o% e) {5 C3 u0 C1 P3 @
14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;         // 设置GPIO的模式为输出模式
    5 b8 b5 c1 U1 l; ]
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
    * P% i' g" s4 o) ~0 K2 O; L; Q! b
18.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的0脚为高速推免输出模式
    # o# [6 p7 K% B' ^
19. 
    
20.     //GPIO配置为 开漏输出模式
    : Q, ]  w( ]5 [4 M$ U* Y
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
    
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
    
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
    / }" ^& Z: t3 o
26.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的1脚为开漏输出模式
    
27. 
    
28.     //GPIO配置为 上拉输入模式
    . Z2 l6 L1 `8 v5 U" Y- J
29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;            // 配置使用的GPIO管脚号：12
    . W/ Q- e/ v0 O* v' I% w% O
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
    8 \' B; `0 U- Y" R/ C
32.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的12脚为上拉输入模式
    
33. 
    2 W0 S7 @2 r: X: H% ?
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
    6 Q8 a  J  ?3 V: J+ G: H; q
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
    
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
    
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
    
44.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的0脚为模拟输入模式
    
45. 
    * W) v: Y+ y9 M, T
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
    7 ]# J/ @0 |! k. q$ r
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
    " G' y8 D& f0 C4 N" v
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
    
52.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的9脚为复用推免输出模式
    1 U9 Y7 E) V6 X" I- x
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. 
    ! {1 b0 d/ g6 `
55. }

复制代码

( P+ }; \- Q5 H9 @
5.2【HAL库】的配置方式
步骤：
1、通过STM32CubeMX软件配置RCC时钟
9 X) n+ _# x9 ?5 [% x
8 C/ t; j4 f+ k; z# a* z8 {0 S

# K3 ?& [- X( B$ L
选择【Clock Configutration】选项卡进行时钟的设置，如图下图：

2 c0 l) g# P# u% J* I4 |
" K  w8 B3 r" t# e6 t2、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

  d' g( A( Q0 u8 o6 y+ Q7 v6 K/ O* s/ H
下面进行每个管脚的具体参数配置
" k, w1 A% ~* |3 y0 ]" \

( c- f6 b2 i6 z3 Y: I
7 G! z  |) E5 w. q) y# Y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：

0 E4 ^: F& n# Q6 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
# d. H5 U! M6 b

1. void MX_GPIO_Init(void)
   
2. {
   
3. 
   ' p: p# K. s4 {4 ?5 e, W7 b9 W* ]
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   ; _" A6 B# P. c1 u0 K6 ?. S
5. 
   
6.   /* GPIO Ports Clock Enable */
   
7.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
   
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
   
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);
    $ Z, d5 ?4 V! y+ {2 y0 @/ M
13. 
    . i; h" Z7 q1 f, \
14.   /*Configure GPIO pin : PC13 */
    9 v% F- Y0 o9 H) G
15.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
      V- S* c0 N1 B; k
16.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    
17.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
    
18.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
19. 
    
20.   /*Configure GPIO pin : PC0 */
    
21.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
22.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    
23.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    % l3 a) ~% v  [9 z; n: T: `
24.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    % m$ J. ^+ y" N2 ^. I# U( j
25. 
    6 K; N1 t% q7 G# j
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;
    
31.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    , R- q( U& U5 v$ q
32. 
    " O  A  T. ?, a( x$ a
33.   /*Configure GPIO pin : PA1 */
    
34.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    
35.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
      x4 F* \8 X* y
36.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    * d1 z' B+ z3 e, a/ C1 _+ n
37.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    " b; S% B6 p3 z, q
38.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
39. 
    2 h1 ~; E8 S, A2 r
40.   /*Configure GPIO pin : PC12 */
    $ v/ @5 b. P, ^
41.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
    8 n( t' a% ?: q0 G7 x7 S
42.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    + z' J' ?; u: h7 y9 z  G
43.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    8 l: p; a: U4 b+ v
44.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    # P8 n+ K" V' I" a: P
45. 
    
46. }

复制代码

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
$ z  N4 ?/ n; A! I1 U, O1 `

1. void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
   " b: w0 h2 ?- L% A7 f" _
2. {
   
3. 
   + V" o5 @; [, q
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   4 J  g4 j& I: y# v  o
5.   if(timHandle->Instance==TIM1)
   
6.   {
   ; d8 O& f3 ]. ]/ H/ Y, M! B
7.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 0 */
   ' D5 i2 Z9 R% L4 P  z7 z
8. 
   
9.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 0 */
   $ a/ O9 r7 l$ T! F% L7 P
10. 
    ( E  B6 @, H6 f- O4 x* b& D
11.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    ! Y8 |1 _0 ^  e. ]2 O* y, ?
12.     /**TIM1 GPIO Configuration   
    : E& w' m# R) T/ ^8 [5 x
13.     PA9     ------> TIM1_CH2
    : o" s8 ~; P( ]- y2 N- e) o  `
14.     */
    
15.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;                        //使用9号引脚
    " F9 N; r6 q7 L) h# j3 x+ A& c& J* O8 n- z! q
16.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;                //配置为复用推免输出模式
    8 G9 }' P+ A) V$ k- t
17.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;                        //没有上下拉
    
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. 
    
22.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 1 */
    , v! \- ?/ K! ?2 ]3 d
23. 
    % k* y* o2 b7 Q& ~3 m
24.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 1 */
    
25.   }
    4 {( W% i7 f# E: S( T# Z
26. 
    $ v! L0 y+ s8 H, P; D. C6 ]
27. }

复制代码

, T% T4 V8 Z& |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！
, T2 M( k' h" O; t& M! E- A



2 m( e4 [$ N/ A: R