1、GPIO介绍
# }: F3 ~( ]! ~1 `; m1 z( M! Y% XSTM32F0x1/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 `, _! @: A2 j4 L, A* ^2、GPIO主要特性
  O7 |5 D) ]) x$ _输出状态： 带有上拉或下拉的推挽输出或开漏输出
) Z$ J8 m8 ~5 C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
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 )
/ q$ n. R8 {& v9 o+ d, D- q* I; _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
$ t2 s0 V8 ]5 l0 n  n; G4 ^1 W7 v! d模拟功能
可选的复用功能
, P1 J4 T* u5 u( Z. I  _: @8 D每两个时钟周期快速切换I/O值的能力
" T4 q* W) _$ q7 t" K允许GPIO口和外设引脚的高灵活性复用

4 K" V* M3 J4 ]" m3 U5 P3、GPIO 功能描述
' z; U) A. C; {/ ^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：
8 [, E. t. L, ]# E" F; k
- S4 T% t$ g/ _4 ~# t8 A浮空输入
上拉输入
6 g# }: b( f$ {  }2 K3 v4 E/ w下拉输入
" ~; c  q1 E. _8 R模拟输入
9 [1 D* E2 k' ^8 |' x/ F具有上拉或下拉能力的开漏输出
$ K& C: f7 T! s9 w具有上拉或下拉能力的推挽输出
3 Q! L; a7 ?! V5 P  m- s- u- w# @复用功能且具有上拉或下拉能力的推挽输出
$ w5 k; p4 j7 m2 k; I8 T! t) v1 w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_
( k( H) D3 ~. F. C  A5 l$ d$ MBSRR 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
/ n3 P) m$ _  c/ _4 q
8 K! b, T$ r4 o- W9 j5 m+ [5 b( q

; V' Q) P# W; J+ _' ^6 k6 A* ~3 f4 r
$ C7 d: A2 N* Z$ c2 ]  p* \, H5V 容忍I/O端口位的基本结构

1 F) k+ l5 f8 k. B; l0 c

4、GPIO端口配置说明
! `9 L& f8 N' L# @: ?1 f0 A9 P① GPIO模式
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
GPIO_Mode_AN         模拟模式
$ S8 y# g) |( U9 M/ `
输出模式类型：
GPIO_OType_PP        推免输出
GPIO_OType_OD        开漏输出
9 }! A/ _8 A# [2 p* `
6 d+ h" X. c+ y6 I! N② 是否带上/下拉
GPIO_NOPULL               不带上/下拉
  _% n1 L' [: Z$ p# C4 dGPIO_PULLUP               带上拉
GPIO_PULLDOWN         带下拉

4 h' y) ?' C2 E# g! Z③ 输出速度
5 \, [& D' S" N6 Y9 E3 s# ^GPIO_Speed_2MHz            2 MHz
+ L+ A! p3 l  G6 \GPIO_Speed_10MHz         10 MHz
GPIO_Speed_50MHz         50 MHz

3 C1 N, o+ o0 D5、GPIO工作模式配置
5.1【标准库】的配置方式
& d( z* e! n8 f; O/ m步骤：
2 y- ~: r3 H% @  o4 z1、配置对应端口的RCC时钟

1. /************************************************
   * D# p# ~9 P/ U. Z7 m
2. 函数名称 ： RCC_Configuration
   
3. 功    能 ： 时钟配置
   
4. 参    数 ： 无
   ) F7 v" |! w  Q1 Y: s% F5 d
5. 返 回 值 ： 无
   
6. 作    者 ： JayYang
   / P  {+ z0 p; @0 [3 }1 x# ?4 K9 b
7. *************************************************/
   ( C" C$ l) w6 p3 I) ~  P3 {
8. void RCC_Configuration(void)
   
9. {
   
10.   /* 使能AHB时钟 */
    
11.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA | RCC_AHBPeriph_GPIOB |
    
12.                         RCC_AHBPeriph_GPIOC | RCC_AHBPeriph_GPIOF, ENABLE);
    3 J9 P) F- _) B. _; D! |+ D7 |5 z
13. }

复制代码

% W( L  R* C5 \1 i- ^2、配置GPIO工作模式

1. /************************************************
   
2. 函数名称 ： GPIO_Configuration
   8 x, m+ Y- y4 f. @6 t
3. 功    能 ： 基本输入输出引脚配置
   
4. 参    数 ： 无
   + i' |  `1 k& G
5. 返 回 值 ： 无
   
6. 作    者 ： JayYang
   3 f) E( |% z7 B8 ^
7. *************************************************/
   
8. void GPIO_Configuration(void)
     f( L6 f' j$ H
9. {
   & \# B2 _. [" b+ s0 @+ Q2 U
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
    
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
    
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 @6 t! ?# e2 U
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
    - s4 e) @+ l7 s( n
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
    
21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;             // 配置使用的GPIO管脚号：1
      P! [; _& @+ V+ A) }
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
    6 O% Z+ ~( w& j, e9 ]. W  A2 O2 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
    
26.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的1脚为开漏输出模式
    
27. 
    3 W/ |3 z0 E8 ?* A* b6 T* F2 W! 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
    
30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;          // 设置GPIO的模式为输入模式
    ( r9 \/ s) S8 U# B- 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
    
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
    
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
    
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
    ( F2 ?# [8 @% R) I3 `; l; g& I
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
    ) A. p  v7 c* J% }( _! h1 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
    
44.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOC的0脚为模拟输入模式
    
45. 
    
46.     //GPIO配置为 复用输出模式
    : |0 |: n/ k8 [; b% \/ J
47.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;             // 配置使用的GPIO管脚号：9
    . _. Y+ n# H5 Q! G5 R# i
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
    
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
    2 F) N' x. q  ?+ T" [' a/ c- E+ `) C/ ~
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
    6 \* C+ {0 R; q; x" _+ [- X% Q: B3 v
52.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                // 初始化GPIOA的9脚为复用推免输出模式
    8 a0 r( G5 X) r, t8 U0 V
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
    9 d1 l! G  F1 q' _5 E7 r2 P0 ]
54. 
    
55. }

复制代码

/ K, F. `9 n, H6 U! y) B) w, C5.2【HAL库】的配置方式
步骤：
+ F: I  k, ]- z- m' z1、通过STM32CubeMX软件配置RCC时钟

$ E- U0 Q9 k) f" z

- {- X4 ^% R* F3 B& c0 i: m
选择【Clock Configutration】选项卡进行时钟的设置，如图下图：

% y# ^+ ?3 W! T/ K- v6 B, N6 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

# R$ C/ a* Y0 Z

8 x: V; h( I' E8 ?" \$ _# m
下面进行每个管脚的具体参数配置
+ |4 V- e' ?0 P, p5 s% [% n. M
0 Y9 |% ^; F& N3 W" h) C

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：
, N3 X1 S9 {0 d" @3 Q* t
* V# F% |/ E% w6 T4 H* X3 A

  b: h; ^, e8 U

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)
   % ]6 ?! C, b3 J  q' Z, B8 w! p
2. {
   
3. 
   6 P% ?$ @9 V. @: J' _
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   7 ~% r% k; H) S$ W! ]$ Z. \% V" B
5. 
   
6.   /* GPIO Ports Clock Enable */
   % T" `$ S( q6 ], x& J5 X
7.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
   , X' [: C# I7 V: q) d. e7 m' n5 \
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
   + b) I% F  ]" d. {
9.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   . c5 T  T. X+ z
10. 
    $ K" B! p9 f; K1 _) S; E' N3 W
11.   /*Configure GPIO pin Output Level */
    
12.   HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
    
13. 
    2 d+ q. ~4 l0 ?( {
14.   /*Configure GPIO pin : PC13 */
    . j5 n# n- x9 @/ ^8 W# G% I
15.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
    1 {- N# ~1 x* c/ ^
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;
    ' Z6 p5 ~! L! K" h9 A1 g
22.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    
23.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    6 }: Q8 w7 l; K; t' \: @
24.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    % _8 M4 B; {8 ^7 R( G7 C* x
25. 
    
26.   /*Configure GPIO pin : PA0 */
    
27.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    & b4 z9 P7 M; y5 H1 r
28.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    
29.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    % a2 w2 k- J) M/ Q
30.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    0 i2 C( o+ c  [0 S5 g& ?8 h
31.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
32. 
    + Q* K$ `# r  z- y: w
33.   /*Configure GPIO pin : PA1 */
      Q0 Q% d" q/ f0 D1 H& G8 f' \
34.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    / z$ J# M! P/ w! X
35.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    
36.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
37.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
38.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
39. 
    0 m  k- s  O% Q$ p7 V
40.   /*Configure GPIO pin : PC12 */
    
41.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
    
42.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    , @6 f2 g2 y% b9 n$ `8 k
43.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    
44.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    5 z' y& [- |4 U: Q
45. 
    
46. }

复制代码

  o6 z6 I. ~/ I( E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

0 y: s4 B! W4 ?" a! `# _6 X

1. void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
   1 @: ?) i0 x( d9 H/ G
2. {
   
3. 
   
4.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   
5.   if(timHandle->Instance==TIM1)
   
6.   {
   & b/ T- I' j5 M4 k! X: i1 X1 Y  s2 A
7.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 0 */
   
8. 
   2 [" E0 b7 s+ m& a5 @2 t# h6 q& Q4 R
9.   /* USER CODE END TIM1_MspPostInit 0 */
   & Y1 a, F" j) J
10. 
    & r  j5 q+ R6 @; A
11.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    & q: z& j1 A7 H' M- |
12.     /**TIM1 GPIO Configuration   
      J4 K1 A, b+ p3 C" U. Y/ f
13.     PA9     ------> TIM1_CH2
    
14.     */
    
15.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;                        //使用9号引脚
    
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
    9 C  E% M* A$ d7 s8 t* D: A
18.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;        //高速输出
    2 m' Z/ t  t( m) ?' P
19.     GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF2_TIM1;        //复用为定时器1的通道2
    # ^& [  a2 u2 r9 X9 l
20.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
21. 
    
22.   /* USER CODE BEGIN TIM1_MspPostInit 1 */
    
23. 
    4 r# B# b0 }7 j# J
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！