一、几个重要的IO口操作函数
* D/ q0 l2 @% `$ n

1. HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef  *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);  // GPIO初始化
     _1 V; g9 }/ y8 p2 E, q: ]
2. 
   
3. HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState); // 输出高低电平
   6 ?' Z" g+ M- Z. r
4. 
   
5. GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 读IO口电平
   & s& z& q  L( {, L8 X, o
6. 
   ; R" N. }* k' v4 d
7. void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 电平取反

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二、几个重要的结构

1. // GPIO口  GPIOA,GPIOB,GPIOC,GPIOD,GPIOE,GPIOF,GPIOG,GPIOH,GPIOI
   
2. typedef struct
   
3. {
   
4.   __IO uint32_t MODER;    /*!< GPIO port mode register,               Address offset: 0x00      */
   
5.   __IO uint32_t OTYPER;   /*!< GPIO port output type register,        Address offset: 0x04      */
   
6.   __IO uint32_t OSPEEDR;  /*!< GPIO port output speed register,       Address offset: 0x08      */
   
7.   __IO uint32_t PUPDR;    /*!< GPIO port pull-up/pull-down register,  Address offset: 0x0C      */
   0 z' k1 l; j- L6 s% _
8.   __IO uint32_t IDR;      /*!< GPIO port input data register,         Address offset: 0x10      */
   2 q* R' V" m) |: }# c0 l
9.   __IO uint32_t ODR;      /*!< GPIO port output data register,        Address offset: 0x14      */
   3 i9 h% w% ]  q1 a: s
10.   __IO uint32_t BSRR;     /*!< GPIO port bit set/reset register,      Address offset: 0x18      */
    $ ~7 w4 Q! b6 n4 k* k+ f: e7 Y+ Q5 E
11.   __IO uint32_t LCKR;     /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C      */
    + z. K$ E5 T" l
12.   __IO uint32_t AFR[2];   /*!< GPIO alternate function registers,     Address offset: 0x20-0x24 */
    
13. } GPIO_TypeDef;

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1. // GPIO引脚，模式，上下拉，速度，复用等
   % I9 D8 A5 o. R" _) p* ]
2. typedef struct
   " \/ ~% y5 T  m& e5 s! {8 ^
3. {
   . M6 O5 \. j0 r4 V  E# j7 N0 w3 Z
4.   uint32_t Pin;       /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
   
5.                            This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */
   
6. 
   
7.   uint32_t Mode;      /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
   7 \& ^* S2 B3 D& I7 G) e: g; Q8 q
8.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_mode_define */
   : K2 w: C  B" @% S9 i, [4 g* d
9. 
   
10.   uint32_t Pull;      /*!< Specifies the Pull-up or Pull-Down activation for the selected pins.
    
11.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_pull_define */
    
12. 
    
13.   uint32_t Speed;     /*!< Specifies the speed for the selected pins.
    4 [7 j7 W& ^- s
14.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_speed_define */
    0 v& m4 A+ d, r& Q3 H; B
15. 
    
16.   uint32_t Alternate;  /*!< Peripheral to be connected to the selected pins.
    " Q! [1 n% P$ [2 ]9 t" L' j
17.                             This parameter can be a value of @ref GPIO_Alternate_function_selection */
    0 L2 n. ]( j" s3 F) _4 Q
18. }GPIO_InitTypeDef;

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1. // GPIO引脚
   1 i! R8 q8 j2 A. F! f- U
2. #define GPIO_PIN_0                 ((uint16_t)0x0001U)  /* Pin 0 selected    */
   
3. #define GPIO_PIN_1                 ((uint16_t)0x0002U)  /* Pin 1 selected    */
   
4. #define GPIO_PIN_2                 ((uint16_t)0x0004U)  /* Pin 2 selected    */
   0 Y9 \4 f. b' P: W
5. #define GPIO_PIN_3                 ((uint16_t)0x0008U)  /* Pin 3 selected    */
   
6. #define GPIO_PIN_4                 ((uint16_t)0x0010U)  /* Pin 4 selected    */
   : E% i7 g) ^/ k# y
7. #define GPIO_PIN_5                 ((uint16_t)0x0020U)  /* Pin 5 selected    */
   
8. #define GPIO_PIN_6                 ((uint16_t)0x0040U)  /* Pin 6 selected    */
   $ V% h0 ]% d: `( t
9. #define GPIO_PIN_7                 ((uint16_t)0x0080U)  /* Pin 7 selected    */
   
10. #define GPIO_PIN_8                 ((uint16_t)0x0100U)  /* Pin 8 selected    */
    
11. #define GPIO_PIN_9                 ((uint16_t)0x0200U)  /* Pin 9 selected    */
    $ {3 a5 S& _" e/ Y8 T2 e
12. #define GPIO_PIN_10                ((uint16_t)0x0400U)  /* Pin 10 selected   */
    
13. #define GPIO_PIN_11                ((uint16_t)0x0800U)  /* Pin 11 selected   */
    
14. #define GPIO_PIN_12                ((uint16_t)0x1000U)  /* Pin 12 selected   */
    
15. #define GPIO_PIN_13                ((uint16_t)0x2000U)  /* Pin 13 selected   */
    
16. #define GPIO_PIN_14                ((uint16_t)0x4000U)  /* Pin 14 selected   */
    
17. #define GPIO_PIN_15                ((uint16_t)0x8000U)  /* Pin 15 selected   */

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1. // GPIO模式  输入 推挽输出 开漏输出 推挽复用 开漏复用
   ( J( n) X. |& _% J
2. #define  GPIO_MODE_INPUT                        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< Input Floating Mode                   */
   . G# d% A' Z% J
3. #define  GPIO_MODE_OUTPUT_PP                    ((uint32_t)0x00000001U)   /*!< Output Push Pull Mode                 */
   
4. #define  GPIO_MODE_OUTPUT_OD                    ((uint32_t)0x00000011U)   /*!< Output Open Drain Mode                */
   $ k- a2 \7 A+ d0 q. a! |% v
5. #define  GPIO_MODE_AF_PP                        ((uint32_t)0x00000002U)   /*!< Alternate Function Push Pull Mode     */
   
6. #define  GPIO_MODE_AF_OD                        ((uint32_t)0x00000012U)   /*!< Alternate Function Open Drain Mode    */

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1. // GPIO速度 低速  中速  高速  极速
   ) _3 ^% y  a+ t: z% a& y
2. #define  GPIO_SPEED_FREQ_LOW         ((uint32_t)0x00000000U)  /*!< Low speed     */
   
3. #define  GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM      ((uint32_t)0x00000001U)  /*!< Medium speed  */
   8 ^7 }* z' z2 ^  P8 p- p: R/ @9 O% }9 \
4. #define  GPIO_SPEED_FREQ_HIGH        ((uint32_t)0x00000002U)  /*!< Fast speed    */
   
5. #define  GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH   ((uint32_t)0x00000003U)  /*!< High speed    */

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1. // GPIO上下拉 无上下拉  上拉  下拉
   
2. #define  GPIO_NOPULL        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< No Pull-up or Pull-down activation  */
   
3. #define  GPIO_PULLUP        ((uint32_t)0x00000001U)   /*!< Pull-up activation                  */
   * e- ]& V3 d( g
4. #define  GPIO_PULLDOWN      ((uint32_t)0x00000002U)   /*!< Pull-down activation                */

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1. // GPIO引脚高低电平
   / N, n/ T% H! ]3 k; Z8 l" V2 T2 t
2. typedef enum
   6 F9 X! h3 a& [/ j" P+ s
3. {
   . _" b! _- m* x
4.   GPIO_PIN_RESET = 0,
   
5.   GPIO_PIN_SET
   & W5 e& ]& ^9 o! w4 z
6. }GPIO_PinState;

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* p% y  e, d/ ^0 J3 W+ l) j三、封装两个GPIO初始化函数（普通GPIO，复用GPIO）
) r: }+ Z; v# D# l8 n) m

1. // 这里只贴出代码片段，封装两个接口，一个普通GPIO初始化，一个带复用功能。
   8 {8 O/ P0 S) G+ ]" U2 w
2. #define GPIO_CLK_ENABLE() do{ \
   
3.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); \
   
4.   __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); \
   ' {/ g& c  N4 O8 {1 p- k2 d
5.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); \
   
6.   __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); \
   5 R* i0 n# [$ a% S, \# O* l" ]
7.   __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); \
   
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); \
   6 R8 l5 c) O) Q  f* X
9.   __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE(); \
   - r, w6 }# j6 k. P6 }( ?
10.   __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE(); \
    
11.   __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE(); \
    / e+ w0 k, I1 S. t; }
12. } while(0);
    
13. 
    - i2 J$ n; e5 K: I
14. void GPIOConfig(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull)
    4 p" w  m" \, |5 _  _$ M% b
15. {
    
16.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    # e' C7 d/ j# _( }
17. 
    
18.   GPIO_CLK_ENABLE();
    
19. 
    5 E" A- K" l# t, h, E3 v
20.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
      n. F5 r) N2 O2 _, i0 [
21.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    
22.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    
23.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    
24. 
    
25.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    ; C( P  q) O3 v' C  W1 c, c
26. }
    
27. 
    
28. void GPIOConfigExt(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull, uint32_t alternate)
    
29. {
    # z7 g2 s' a' Q
30.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    * x2 c& p& u% O9 K# [
31. 
    
32.   GPIO_CLK_ENABLE();
    
33. 
    6 `4 m2 V) \1 r
34.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
      q; ^5 p6 G, S$ I5 F* p
35.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    
36.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    
37.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    
38.   GPIO_InitStructure.Alternate = alternate;
    / m0 F0 v" u5 Z3 v9 y8 K( [5 z8 f) a
39. 
    
40.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    ; F" ?# O, b# V6 ]) m1 i
41. }

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8 Z7 z  m9 @8 ]1 Q/ R
四、输出接口设计
2 A; w( p5 c- a8 I9 Q5 @3 u为了灵活使用，我们将输出的有效电平设置成可配置。
/ W; U( W  ^$ R

1. // 配置的有效电平 初始  低电平有效  高电平有效
   
2. typedef enum
   
3. {
   # k: E2 |; o/ E3 \* H% Z2 K
4.   OUTPUT_INIT_IS_ACTIVE = 0,
   
5.   OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE  = 1,
   5 b3 D* a% g- q$ a
6.   OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE = 2,
   
7. } output_active_t;
   
8. 
   & M: i, K( d5 e7 V3 j" l9 H* N
9. #define OUTX_CONFIG(gpio, pin)    GPIOConfig(gpio, pin, GPIO_MODE_OUTPUT_PP, GPIO_NOPULL)
   * t# H7 Q2 V( }* P
10. #define OUTX_READ(gpio, pin)      HAL_GPIO_ReadPin(gpio, pin)
    5 G% a4 k8 Y* i* W
11. #define OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag) do{ \
    6 I: _- W" X, Q  t( d+ [$ N% b
12.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    / M/ d2 m1 X. e; s1 \; A* ^% j( W
13.   { \
    4 q6 |; h- D) I4 l0 \
14.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    " D8 n, j) t; t. A" q
15.   } \
    4 O3 Z7 v( ]3 Q
16.   else \
    
17.   { \
    
18.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    8 r/ _7 h( H' a0 @6 g* V
19.   } \
    1 f5 }* |- g, O
20. } while(0);
    
21. #define OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag) do{ \
    + R4 o* y! r# ?# z  ~4 j: r# G
22.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    ! K; r1 B! P( n/ b( p: u! X* _
23.   { \
    
24.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    * B' @* G$ ], Y: {1 v6 d4 `
25.   } \
    
26.   else \
    
27.   { \
    7 @' r' {2 \2 F3 M. o3 }% M
28.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    ( G, V# x: K! P% N1 B: y/ {
29.   } \
    
30. } while(0);
    ) M$ A. W; ?- X+ X% U! Y
31. 
    
32. #define OUT1_PORT                 GPIOA
    % n! d" Q9 J' E! |1 W% v: A8 ^
33. #define OUT1_PIN                  GPIO_PIN_0
    - c! I2 W. x8 F; V8 }
34. 
    7 u5 A" x" B% a+ i6 s
35. #define OUT2_PORT                 GPIOA
    4 s0 N7 ^$ [+ T" w8 I/ n9 e
36. #define OUT2_PIN                  GPIO_PIN_1
    . a% c8 W! V% V
37. 
    - a+ P5 E+ F: Q+ Y5 o  H  ?7 _$ a
38. #define OUT3_PORT                 GPIOA
    
39. #define OUT3_PIN                  GPIO_PIN_2

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1. // demo代码 只传递思想
   
2. // 封装出对外的四个接口 初始化 输出有效 输出无效 输出取反
   
3. // 以列表的形式封装 方便增加和删除
   
4. 
   
5. static void output_config(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin)
   
6. {
   
7.   OUTX_CONFIG(gpio, pin);
   3 T1 Z3 _# r9 w6 ^/ o
8. }
   . K) R* y2 f) `
9. 
   : @  e0 }) X; m) N
10. static uint8_t output_is_enable(uint8_t index)
    ( [) y# P' B7 \8 G+ m' O
11. {
    
12.   // 输出通道可用 这里也可以变成可配置 可以配置本IO口有效和无效
      j0 K2 l8 Z# x
13.   return 1;
    
14. }
    7 j- @2 ]' m8 a" B6 X
15. 
    * W+ v) p* Z" I8 u! ?8 ^, \) p
16. static void output_active(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
17. {
    
18.   OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    
19. }
    # L  t& c" |9 p& j+ o
20. 
    5 Q  J% T/ Y. ?* [7 U
21. static void output_negative(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    : i; h& _& u( Q3 l3 z
22. {
    
23.   OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    2 V$ a6 ]' r* p. r8 h
24. }
    
25. 
    . G* s9 z/ ~, Y) a
26. static void output_toggle(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
27. {
    & P! m* s9 F3 d+ A4 b' r" c
28.   // 这里可以不用这么麻烦，使用HAL_GPIO_TogglePin
    ! i( i" B0 }' x( I! i
29.   if(OUTX_READ(gpio, pin) == 0)
    & x1 S3 c( T$ g& n) M! y
30.   {
    $ M" J, x* ~% B; K
31.     OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    2 C! M4 c, t4 x: Z7 }+ P% Z
32.   }
    
33.   else
    $ Y+ w; x& Q( j6 @
34.   {
    
35.     OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    , s$ O: E7 e" r+ h8 k$ |7 k
36.   }
      H# w! x& E" Z( f4 v2 W
37. }
    
38. 
    
39. typedef struct
    
40. {
    
41.   GPIO_TypeDef *gpio;
      o0 o8 y1 I3 s* x; h
42.   uint16_t pin;
    
43.   void (* output_config_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin);
    7 U4 |9 P# f8 z2 f4 Y6 P
44.   uint8_t (* output_is_enable_cb)(uint8_t index);
    0 {. ~; J$ R, t/ q  b7 h
45.   void (* output_active_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    
46.   void (* output_negative_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    
47.   void (* output_toggle_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    7 ?. x, z' V0 C
48. } output_port_t;
    6 s4 B) d; f% M
49. 
    
50. static output_port_t output_items[] =
    
51. {
    
52.   {OUT1_PORT, OUT1_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    
53.   {OUT2_PORT, OUT2_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    - t$ R% m, I' S0 u7 s; B) C
54.   {OUT3_PORT, OUT3_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    
55. };
    
56. 
    ) i/ L5 ?2 p  D9 K. y1 V! w5 a6 X/ \  ]
57. static void output_init(uint32_t value)
    ' P+ N% h  H! O3 L3 [% `: ~
58. {
    5 L/ I2 A* T" f
59.   uint32_t i, mask = 1;
    . X# [. t, p+ h  a' g
60. 
    ) t1 c* m9 H# c- W
61.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    - C; ]7 W' N# X$ |$ o' q4 D
62.   {
    
63.     if(value & mask)
    
64.     {
    
65. #if(CONFIG_OUTPUT_TEST == 1)
    # O1 h3 G5 v+ b4 a9 R4 F' z6 G% T6 h
66.       config.output.total_switch = OUTPUT_MODE_OPEN;
    
67.       config.output.sub_switch<i> = OUTPUT_MODE_OPEN;
    
68.      </i> config.output.active_tag = OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE;
    
69. #endif
    1 p: _( U4 G) K$ b6 G2 ]9 ^! i  l
70.       output_items.output_config_cb(output_items.gpio, output_items.pin);
    , ?  |, `0 E1 R) ^' l
71.       output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
    
72.     }
    5 n, v  _  d3 s
73. 
    ( `9 e5 H& d2 F) s3 |6 B
74.     mask <<= 1;
    
75.   }
    ) t! l; C! N% n8 b2 |& T
76. }
    
77. 
    + @* X2 |& P' R0 S; q
78. void OutputHigh(uint32_t value)
    
79. {
    
80.   uint32_t i, mask = 1;
    % q! P( A& `) R
81. 
    % l1 r6 X" Y( t" V, \% C! |: K
82.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    
83.   {
    
84.     if(value & mask)
    
85.     {
    
86.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
    
87.       {
    3 H! f5 h5 j6 t  |0 j
88.         output_items.output_active_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
    1 T& k+ X5 m/ m
89.       }
    
90.     }
    & g1 g/ m3 w" Q. W: `7 J4 B' D
91. 
    : r; o, b/ k7 N0 x+ A7 m- u
92.     mask <<= 1;
    
93.   }
    
94. }
    + G) U6 F8 m: W7 K; e' d; ^* F
95. 
    ( z- u- B& v% H  R; T; r
96. void OutputLow(uint32_t value)
    
97. {
    9 F0 C2 s' Q4 U, }
98.   uint32_t i, mask = 1;
    ' q$ `- V+ R6 t/ V: h: }
99. 
    
100.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     
101.   {
     
102.     if(value & mask)
     # V+ O6 U' `" K1 `4 D) u7 B& {; b
103.     {
     
104.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     
105.       {
     / r1 K, n9 @4 v4 b9 A# _
106.         output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     
107.       }
     
108.     }
     
109. 
     0 H* I. _9 P( K2 O0 F
110.     mask <<= 1;
       S* O. Z$ ]+ N/ \
111.   }
     
112. }
     + y( N8 A: k+ E" g. X& J
113. 
     / h( |( `( N/ Y, V
114. void OutputToggle(uint32_t value)
     
115. {
     ( j4 g5 y  p9 i) M% R1 ]9 r7 H" ?
116.   uint32_t i, mask = 1;
     : f( m! C( L0 z8 D# t+ r1 ^. a
117. 
     
118.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     
119.   {
     
120.     if(value & mask)
     
121.     {
     
122.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     ! c7 m9 ]  G, m; m) y+ n- n
123.       {
     
124.         output_items.output_toggle_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     ) M* u% C3 K% w2 m
125.       }
     
126.     }
     
127. 
     
128.     mask <<= 1;
     
129.   }
     , V, |  X- ~7 K" x. b
130. }
     / b/ F; J4 g% W1 L# ?& ~6 Y9 r, Q
131. 
     % b/ i  R- @* }" Y# \& \- Q* ^; {
132. void OutputInit(void)
     : C0 @1 Q. n& u( }: t
133. {
     + O  V/ c1 |+ I% w2 J
134.   output_init(0xFFFFFFFF);
     
135.   OutputLow(0xFFFFFFFF);
     
136. }
     
137. 
     

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