1、GPIO介绍
. M) c* ?/ ~1 |) a# @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)

% p) h3 H( S; w& Y6 Y: x( _7 g1 m2 U2、GPIO主要特性
3 _3 W  l. d# [( a, Q) g# @输出状态： 带有上拉或下拉的推挽输出或开漏输出
( D; \9 e+ T/ B! r  g/ V# m从输出数据寄存器 (GPIOx_ODR) 或外设 ( 复用功能输出 ) 输出数据
& z/ K6 A' a* d$ S6 t" k1 K. `可选的每个 I/O 口的速度
7 e" P7 M( |/ B; ]1 \/ o输入状态： 浮空、 上拉 / 下拉、 模拟输入
# s7 H5 q, a- O从输入数据寄存器 (GPIOx_IDR) 或外设输入数据 ( 复用功能输出 )
1 F$ U4 T! `3 p0 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
5 [5 t$ L5 [# D' k- O  }4 w9 @- Q% QGPIO端口锁定机制（GPIOx_LCKR) 配置
模拟功能
9 f* y% r% v) {5 A% ^; F, o: r可选的复用功能
9 U9 S/ Z  o" m; J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
7 _/ r3 J2 O0 Q4 [
3、GPIO 功能描述
! w4 ^4 B, M! l* J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
3 u* C3 W( u" e/ W( j- b置成多种模式：

. |; X- r! u2 Q, Z5 `( M3 h浮空输入
上拉输入
下拉输入
模拟输入
# x% ^3 H0 \9 |& E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
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_
3 f6 V: I& r5 |* r% r1 K) F; ]BSRR 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。
9 q( \: U  Y' ~* p! B* q
0 ?* c5 Q6 x# g  h+ c6 q* Z标准I/O端口位的基本结构
: F- t- o& D6 ?4 ]/ T% C
" F5 @% D0 w6 E  o& E, l' n! w

5V 容忍I/O端口位的基本结构

. u2 i; D, p: J

: B2 V. S& u- \0 S- m" k1 c* v5 Z
4、GPIO端口配置说明
! D8 }- U  g. {. W7 `. b. W① GPIO模式
GPIO_Mode_IN          输入模式 ( 复位状态 )
GPIO_Mode_OUT      通用输出模式
4 I: e8 H  T0 W! ZGPIO_Mode_AF         复用功能模式
GPIO_Mode_AN         模拟模式
3 f5 D4 p3 H$ C& w. Q
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
8 A- H# |+ C9 t% w" Z0 [6 p0 RGPIO_NOPULL               不带上/下拉
GPIO_PULLUP               带上拉
GPIO_PULLDOWN         带下拉

③ 输出速度
GPIO_Speed_2MHz            2 MHz
) h3 _3 z  r' ^. q- YGPIO_Speed_10MHz         10 MHz
GPIO_Speed_50MHz         50 MHz
. h  C- P" U3 b2 r9 s$ b
" K+ z5 V6 i3 _) m: ?( ~* ~  D5、GPIO工作模式配置
5.1【标准库】的配置方式
步骤：
$ C4 t) z# K# ?: F5 E+ b* K1、配置对应端口的RCC时钟

1. /************************************************
   & M6 y7 |" L; D. ^5 x5 @& _# E
2. 函数名称 ： RCC_Configuration
   
3. 功    能 ： 时钟配置
   / Q' ]4 S8 F: ^. S4 f# @
4. 参    数 ： 无
   - g0 K( b  n( k9 J/ l. Y
5. 返 回 值 ： 无
   
6. 作    者 ： JayYang
   
7. *************************************************/
   0 w: K1 j; n# P- z- U
8. void RCC_Configuration(void)
   
9. {
   
10.   /* 使能AHB时钟 */
    
11.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA | RCC_AHBPeriph_GPIOB |
    6 s* S$ e$ t$ A' s! H2 [
12.                         RCC_AHBPeriph_GPIOC | RCC_AHBPeriph_GPIOF, ENABLE);
    + n( W* G: d9 u
13. }

复制代码

2、配置GPIO工作模式
: M8 O4 q0 d4 l) j9 ^' V+ j

1. /************************************************
   , u+ v. R* M$ W( o
2. 函数名称 ： GPIO_Configuration
   
3. 功    能 ： 基本输入输出引脚配置
   
4. 参    数 ： 无
   5 u- k& q. z6 f  m' ^" W
5. 返 回 值 ： 无
   
6. 作    者 ： JayYang
   & y: m- ^3 ?  C) m
7. *************************************************/
   ) i' b9 z6 C, r
8. void GPIO_Configuration(void)
   : v' G* U% V7 u) O
9. {
   * f" P7 B2 i* ]6 K8 t, }
10.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                  // 定义GPIO初始化结构体
    
11. 
    ' ~: R' x% n5 z1 ~6 e( S: ?
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
    3 _7 }4 _: q+ Y) N% h7 `5 E& F
14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;         // 设置GPIO的模式为输出模式
    $ u; F6 I$ C! Q4 t7 H
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
    9 o2 P& ~) d8 A* N2 K
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
    
18.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的0脚为高速推免输出模式
    
19. 
    
20.     //GPIO配置为 开漏输出模式
    - j9 K4 l1 |# Z4 u& A
21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;             // 配置使用的GPIO管脚号：1
    + j% S4 z% g6 l5 U' Q. j
22.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;         // 设置GPIO的模式为输出模式
    , r8 E  A9 z& r
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
    , b3 ^- q8 }. b3 p+ H
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
    ) X3 n. U) v2 `5 [5 q8 L) G
29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;            // 配置使用的GPIO管脚号：12
    7 w( {; t1 }0 A5 ~# D: V  X# G
30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    6 f' z1 `2 p& I" ~, i$ u
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
    ! g4 A* d0 @7 K& z2 V) u2 h
32.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的12脚为上拉输入模式
    
33. 
    
34.     //GPIO配置为 下拉输入模式
    6 D) z) h5 g3 R! z% u9 y. i
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
    0 L7 l, y4 {1 X! {' D
38.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的13脚为下拉输入模式
    8 z, ~8 ]  d3 u8 p
39. 
    : e3 y5 g( W% H4 `$ r$ [
40.     //GPIO配置为 模拟输入输出模式
    ' ^/ K9 ]% r( Q
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
    : G+ E2 i3 A/ y. \  L% `
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
    % ^# Q. u7 s' ?- u4 t$ k/ S  B, i
44.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的0脚为模拟输入模式
    6 K0 {" K4 y  I( a; ?
45. 
    5 ~" S. v) Q7 o& {. E: b
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
    
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
    : ?4 [; U1 o8 b
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
    7 W5 G) G2 L0 e1 o9 l
52.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的9脚为复用推免输出模式
    5 i2 W+ V9 W1 D$ E( z7 F+ F5 l
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. 
    
55. }

复制代码

* H9 {5 |2 d& e9 q
5.2【HAL库】的配置方式
5 [2 a: |- {; u* ~$ n1 [, K# q步骤：
1、通过STM32CubeMX软件配置RCC时钟

选择【Clock Configutration】选项卡进行时钟的设置，如图下图：

2 ?/ }$ z& Z! O/ t3 q2、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
) b+ b3 L7 g+ |9 \, V. v3 g  Z1 L

- a/ h" F& |: a0 l+ j1 {
下面进行每个管脚的具体参数配置

& V3 ~! T0 a) n6 f

: i# ~  ?# x/ B& o6 R6 c
; ]  V- o' L- Z) P( c* c5 G, @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：
) U, t  j2 {1 A

$ H5 C9 |( \! X1 z
  M! p. s5 U8 ]3 R& x! S* n

, J' P! f/ _3 D9 e6 \) r* I, s! o
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
" c7 \3 P. F, E) _' Q/ d1 j# `, y6 K

1. void MX_GPIO_Init(void)
   
2. {
   & l. M9 {4 A9 ^* J* c7 Y& i
3. 
   ' p( _/ V6 l/ r/ k
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   + J: x$ a8 Z8 n1 c' K( E
5. 
   
6.   /* GPIO Ports Clock Enable */
   0 S0 ?# {& z9 r
7.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
   / K. m" r" D* E  g5 Z3 a9 {
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
   + P" ]" i- e- r/ M3 U
9.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   . [7 T! _0 m. `6 X5 J- s. B1 I' _
10. 
    
11.   /*Configure GPIO pin Output Level */
    # f6 \$ }8 L* R' L$ C9 ?+ E5 c; g
12.   HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
    
13. 
    % B/ z9 N! }5 e5 W5 ~- {
14.   /*Configure GPIO pin : PC13 */
    
15.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
    5 V7 M% A& ~1 z: Z" W5 C
16.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    
17.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
    ; o: [# O$ X$ Q- v
18.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
19. 
    
20.   /*Configure GPIO pin : PC0 */
    
21.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    $ f! ~. B  P+ e0 v, w& l
22.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    " X% `4 T# U/ t' ?, U# E2 N
23.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    2 m1 G  s0 y6 T- d
24.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    2 {9 P7 G7 H$ r+ m) U' r4 t
25. 
    # \! ^4 n( W$ W+ F
26.   /*Configure GPIO pin : PA0 */
    0 @, N% j, D9 Q8 d2 F1 |
27.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
28.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    % ^1 w& u7 b0 Z4 V% r
29.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    . M( o! o  W8 j( W$ U
30.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    4 |0 e4 C% y% e7 J3 ^9 l8 [
31.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    ' n- F) Q0 o. s/ t+ O0 q
32. 
    
33.   /*Configure GPIO pin : PA1 */
    / b0 X, v9 D5 H9 J4 a( w8 V# s
34.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    
35.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    
36.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
37.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    6 N) x, O! |  @1 v
38.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    + ]9 A/ Z/ g% p
39. 
    
40.   /*Configure GPIO pin : PC12 */
    
41.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
    1 [2 V' Y' k1 e5 v1 S, E2 \
42.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    
43.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    
44.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
45. 
    4 K/ G0 L0 W$ B9 M0 I
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
$ \5 ?. `& l( M- f- I
- t2 y1 g: ]( f8 Q

1. void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
   " t, M5 w" b/ a% G  j$ a- F  A
2. {
   
3. 
   
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   - [0 Z+ |! \, p$ r! D& c
5.   if(timHandle->Instance==TIM1)
   0 d# D! b1 B- q3 p5 j7 c
6.   {
   
7.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 0 */
   " K7 r; Y& x3 C; W0 B7 ]5 ^
8. 
   4 ?, q& l# M& X8 ^
9.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 0 */
   & O) Z6 u, F* W' e1 `8 s& d
10. 
    % i0 V- k& Z# Q1 V4 A
11.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    4 A5 z7 k6 T" V6 d  s- }
12.     /**TIM1 GPIO Configuration   
    ; B2 {( s) l9 W& ?( [7 K  d7 y3 q
13.     PA9     ------> TIM1_CH2
    
14.     */
    + q0 b' B& P$ E& `) O: ^* L
15.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;                        //使用9号引脚
    ' ]5 d8 X. K  [2 ^+ x, a& ]
16.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;                //配置为复用推免输出模式
    
17.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;                        //没有上下拉
    7 X, Z* n9 E% s: c- p! y
18.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;        //高速输出
    6 Q. M+ n) m. ~
19.     GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF2_TIM1;        //复用为定时器1的通道2
    1 ]4 G+ |( H, _) K" V# `
20.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    . E& Q2 m3 B4 o* q  v+ d
21. 
    7 [, d% U3 H9 N; U8 t
22.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 1 */
    
23. 
    
24.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 1 */
    
25.   }
    & E# c8 S" X9 _; Y( b
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！
0 E7 |$ N/ J* P9 j% d- |  x4 B


7 l! w" k( F# t% K7 R4 p