1、GPIO介绍
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. |( h* f9 i4 K) w2、GPIO主要特性
9 x! ~! c2 z( P1 }7 C输出状态： 带有上拉或下拉的推挽输出或开漏输出
从输出数据寄存器 (GPIOx_ODR) 或外设 ( 复用功能输出 ) 输出数据
8 J& r3 `* a+ z) c+ ]可选的每个 I/O 口的速度
8 z* j2 m7 a) C6 W输入状态： 浮空、 上拉 / 下拉、 模拟输入
$ I6 Q- U: g- U* T# B从输入数据寄存器 (GPIOx_IDR) 或外设输入数据 ( 复用功能输出 )
/ g" |8 i& ~6 J' 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
GPIO端口锁定机制（GPIOx_LCKR) 配置
& l- N2 d* _1 Z, P+ J1 o4 G模拟功能
' h2 \1 X$ G* @7 _+ H可选的复用功能
2 O: B/ i1 y# q% [  M  ?$ J每两个时钟周期快速切换I/O值的能力
; U' U( A1 y, _, W1 n0 N允许GPIO口和外设引脚的高灵活性复用
" G5 t8 m! i% e2 R1 |
3、GPIO 功能描述
5 j: `) {; O2 }( M: v, [' L/ Q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
& z3 V" `; I* l- Y: W- {置成多种模式：
, V# o0 o3 z& V* w' {* f" Q3 [
浮空输入
3 N( ~3 A% I9 f6 E  I1 C6 S( Q上拉输入
下拉输入
* u# x0 s7 \+ Z6 _2 i模拟输入
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
7 ?( J# Y. i7 g/ q: W! w! n复用功能且具有上拉或下拉能力的推挽输出
0 G* v9 f! r! \) L9 b$ d复用功能且具有上拉或下拉能力的开漏输出
$ i3 ^4 M* v- j& a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_
5 D2 P  @& r3 s0 NBSRR 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。

标准I/O端口位的基本结构
: y, [7 V2 S+ R" k
) d0 R5 m  U: M

" f) h1 U, D  S" u# M/ o" X8 w" ]5 D
  q  a! [- C0 k" t5V 容忍I/O端口位的基本结构
/ l( k: w* \* m% x# w8 D( i) C
' D4 c' y; A6 ~  j0 Z  u

2 f1 i" U' D" K! F1 N8 e4、GPIO端口配置说明
① GPIO模式
% \' {0 Q% r8 |: KGPIO_Mode_IN          输入模式 ( 复位状态 )
GPIO_Mode_OUT      通用输出模式
  ?5 H) B2 |# K8 j& zGPIO_Mode_AF         复用功能模式
) V: q+ ^& C2 x% ^GPIO_Mode_AN         模拟模式
; G, J/ {- I8 l) m; P! F5 F  l
输出模式类型：
  F9 |5 m, m4 l/ X+ |' {  a0 gGPIO_OType_PP        推免输出
GPIO_OType_OD        开漏输出
2 ~  R' ^; e. [4 [
② 是否带上/下拉
GPIO_NOPULL               不带上/下拉
GPIO_PULLUP               带上拉
GPIO_PULLDOWN         带下拉

③ 输出速度
- Z8 p1 L+ U( H3 `GPIO_Speed_2MHz            2 MHz
/ ~7 k$ n" G' X' NGPIO_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

; W! @4 V: E! ~! q# w7 r' ~: c

1. /************************************************
   
2. 函数名称 ： RCC_Configuration
   : ?0 l1 F0 N% v. ^
3. 功    能 ： 时钟配置
   
4. 参    数 ： 无
   " Q, S! H  F; T% k
5. 返 回 值 ： 无
   / z1 I5 Z# j2 b5 _( T" |' U7 f
6. 作    者 ： JayYang
   0 j9 F! s0 Y7 B, ^1 o0 |4 z
7. *************************************************/
   
8. void RCC_Configuration(void)
   6 o+ s6 o/ T  I2 S! q' A
9. {
   0 C$ ^2 v2 O& m0 }
10.   /* 使能AHB时钟 */
    7 C/ q4 y* c9 D4 z( i# i) ]3 f
11.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA | RCC_AHBPeriph_GPIOB |
    
12.                         RCC_AHBPeriph_GPIOC | RCC_AHBPeriph_GPIOF, ENABLE);
    
13. }

复制代码

' J2 J- H  k+ f8 l2、配置GPIO工作模式

1. /************************************************
   % ^, E3 W( B8 o; N# J0 |9 x5 K
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. 返 回 值 ： 无
   . Z* J- q$ f! ?( n' D* m' G( U5 s
6. 作    者 ： JayYang
   ( z8 |6 d% E9 [. `% }; j- S
7. *************************************************/
   
8. void GPIO_Configuration(void)
   
9. {
   $ ~; I% Z; g$ x- m/ ]+ X8 t
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
    
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;             // 配置使用的GPIO管脚号：0
    4 d$ z# I- D0 U' d6 V& B
14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;         // 设置GPIO的模式为输出模式
    9 v, D, A+ `) p+ y$ }4 X
15.     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;        // 设置端口输出类型为：推免输出
    ' h5 R6 _- E3 Y
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
    
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
    2 L; y! D/ a. F, o; \" G
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
    # p$ D3 o' T+ q, n* U$ w
23.     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;        // 设置端口输出类型为：开漏输出
    , O6 a+ k6 z, P( v. ?6 R0 K
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
    # J+ I1 G4 e" u4 r. P  M$ H# M
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
    , R0 \6 T2 f% g* M
26.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的1脚为开漏输出模式
    9 `; E: l! h6 w4 ~
27. 
    . t, [- Z7 A5 |7 U4 h
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 W& |% c* e4 Q5 b3 e5 T' M
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
    
32.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的12脚为上拉输入模式
    3 M& N. e9 P! l
33. 
    ! Y  W2 e2 R9 B8 {/ x( o# R* i
34.     //GPIO配置为 下拉输入模式
    7 N# t) g# \/ M( J4 Q
35.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;            // 配置使用的GPIO管脚号：13
    1 u# l3 j' Y7 l: t. X% N/ \
36.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    6 o$ v- G0 Y/ c
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 q4 u) \7 v9 Q" h: j+ u
38.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的13脚为下拉输入模式
    + }: k4 A* I3 n1 }9 y! Y
39. 
      P9 B* H4 ?8 L% k* O0 N6 A9 O1 T5 {
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
    - H: g: g* F$ W* O& e7 b$ O1 ~
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
    * _, U* ]4 N: w
44.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的0脚为模拟输入模式
    # f% x# l2 k" Y* Y
45. 
    
46.     //GPIO配置为 复用输出模式
    5 |2 E/ T+ K9 v8 X1 ]
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
    $ U/ G) r  \6 ^6 c# e
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
    # Z* i# p/ K$ I3 k4 P- Z, P" K
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
    " f6 @4 E; E$ g: \6 }: `) x3 ~, K
52.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的9脚为复用推免输出模式
    . q* L! _5 ^! t% s  J9 O
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
    / `1 n' |8 Z1 f. Q9 r
54. 
    
55. }

复制代码

: {. A' g) z& y/ d* g$ @
5.2【HAL库】的配置方式
" a8 d$ ]& j/ }: E$ X3 o步骤：
+ W4 K4 g' p+ d4 x  U8 Y1、通过STM32CubeMX软件配置RCC时钟

) O' I8 q! [1 P/ l

6 k6 K& p# C) |0 l选择【Clock Configutration】选项卡进行时钟的设置，如图下图：
/ N& F) x1 Y. {& J

( w3 d, H, U2 Y4 S, X3 ^4 P
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
( V( i9 M, C# x6 t
; S# A( v  P; s, ^% H

下面进行每个管脚的具体参数配置
' t# H1 D  W4 N. [) \. Q! R' J

) ?6 }% Z" ~; z# T( j
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：
( Y/ s+ `( }) l- r6 i
' e! C, c* A0 o- m9 U: z6 [4 m# g

: I- x# A$ E& Q9 `
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

1. void MX_GPIO_Init(void)
   3 a; [  X6 C- \( I; `0 a  z. e
2. {
   
3. 
   + b: @0 @" ~* ]
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   8 d" M. P' U8 N2 U
5. 
   
6.   /* GPIO Ports Clock Enable */
   2 ^7 S9 ^4 F: n0 }; c8 W9 O! n
7.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
   
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
   5 M3 e* t. A, B1 m
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);
    & N; t' z% s3 o" G: h6 F
13. 
    ; A2 e; Z  v) E9 S: Q3 d
14.   /*Configure GPIO pin : PC13 */
    ' L) |, T: [1 T
15.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
    ) |3 u$ @: A. R" m" e
16.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    . h4 M" |+ y) D) A2 b
17.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
    
18.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
19. 
    & R+ ]/ @6 D( _5 x# i" W& N: L
20.   /*Configure GPIO pin : PC0 */
    
21.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
22.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    1 O4 r8 h: }" t: a) }% J
23.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    9 K: [: }4 O" I7 ~  F
24.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    
25. 
    
26.   /*Configure GPIO pin : PA0 */
    
27.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
28.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    6 }: Y! G& c+ `4 Y  ], I/ ?
29.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
30.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    1 p! h% c2 i! F+ ^$ x4 b$ T0 I
31.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    . @6 |  S" k+ j" [' D! q
32. 
    0 K. C. [7 ]6 Y5 g, T& e" w3 F# R8 t
33.   /*Configure GPIO pin : PA1 */
    
34.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    6 X: \" c  Y. L6 V8 e0 @7 y( j
35.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    
36.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
37.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    # g+ ^1 j; O- v3 K
38.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
39. 
    4 ]1 D) R7 H6 p9 {$ E
40.   /*Configure GPIO pin : PC12 */
    
41.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
    ; d3 c; {5 t8 o# {7 X' l3 m" x
42.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    & e( k& `4 O1 a9 V
43.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    * h; `/ n+ V# j  x/ h
44.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    " S6 y$ o* D7 n9 _1 S: I
45. 
    6 w" J' b$ ]$ h" s' j
46. }

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' q( t) n" m. ]- _! B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)
   9 a7 G. V' R- }
2. {
   ) n* D$ y0 \/ Z- B& ?$ O0 a+ b
3. 
   
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   $ C4 B  K: O) N* T# H8 e/ z9 y& x% `
5.   if(timHandle->Instance==TIM1)
   
6.   {
   : F3 a7 t; s1 e4 {$ G
7.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 0 */
   
8. 
   7 a9 S$ F, \/ b! o; t; P" w8 y3 M
9.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 0 */
   0 e5 y: E3 A) O7 y; G* P8 f
10. 
    / f( N7 W* J8 R1 _  _. e7 h
11.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    
12.     /**TIM1 GPIO Configuration   
    
13.     PA9     ------> TIM1_CH2
    
14.     */
    
15.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;                        //使用9号引脚
    : \0 f4 \, D+ n, j! c) H  F3 r
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
    % d0 o5 s! S0 P2 J4 w
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. 
    : Y3 T2 I# K$ o+ O" P
22.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 1 */
    
23. 
    
24.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 1 */
    7 q" |0 t/ F# h3 Z* z, `" q5 V
25.   }
    9 z' {% }; H9 t5 W( \
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！
* T; Z* r, M4 X4 U- p$ l
/ A* W; C0 |- i5 ?! k8 n1 u1 z
  F0 ]# C, Z/ }

& K! T2 {0 K$ j7 k- G6 d3 ~