一、几个重要的IO口操作函数

1. HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef  *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);  // GPIO初始化
   6 M0 _% ]6 V/ j# Y
2. 
   ; E" a. J/ y' m# x0 [- i. b7 ]
3. HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState); // 输出高低电平
   # E! j, Y# @' B
4. 
   & O) f( N7 D3 {" Z7 E
5. GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 读IO口电平
   
6. 
   
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
9 ^# J) ~( w' H

1. // GPIO口  GPIOA,GPIOB,GPIOC,GPIOD,GPIOE,GPIOF,GPIOG,GPIOH,GPIOI
   
2. typedef struct
   6 v' g3 p) x; n4 G$ {  @
3. {
   ( r3 G( E& G' K3 Q3 Q; A+ U6 t6 ?
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      */
   
8.   __IO uint32_t IDR;      /*!< GPIO port input data register,         Address offset: 0x10      */
   
9.   __IO uint32_t ODR;      /*!< GPIO port output data register,        Address offset: 0x14      */
   6 [+ \, p8 A0 L$ i$ p4 e% l
10.   __IO uint32_t BSRR;     /*!< GPIO port bit set/reset register,      Address offset: 0x18      */
    * X* Y  R, l" y" L, g
11.   __IO uint32_t LCKR;     /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C      */
    / W3 n; V6 g+ K$ a* X  ]' P* `
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
   
2. typedef struct
   
3. {
   
4.   uint32_t Pin;       /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
   
5.                            This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */
   5 L$ W% L4 D" A
6. 
   / P) [; I1 P  `2 B3 v
7.   uint32_t Mode;      /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
   
8.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_mode_define */
   
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 */
    5 V1 T% Z- I- w
12. 
    2 A6 q, G3 c. X* X8 q! D* }
13.   uint32_t Speed;     /*!< Specifies the speed for the selected pins.
    
14.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_speed_define */
      F* R' A8 \7 V3 E# b4 L% }8 f7 n
15. 
    
16.   uint32_t Alternate;  /*!< Peripheral to be connected to the selected pins.
    ; w& Y# {/ X" K" a( D
17.                             This parameter can be a value of @ref GPIO_Alternate_function_selection */
    
18. }GPIO_InitTypeDef;

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1. // GPIO引脚
   ' L( w' _1 J/ h
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    */
   . S; d5 @1 I( S4 b& }  u1 }: T
5. #define GPIO_PIN_3                 ((uint16_t)0x0008U)  /* Pin 3 selected    */
   1 D1 J$ Z) U: `9 x; X7 X1 k! |
6. #define GPIO_PIN_4                 ((uint16_t)0x0010U)  /* Pin 4 selected    */
   
7. #define GPIO_PIN_5                 ((uint16_t)0x0020U)  /* Pin 5 selected    */
   
8. #define GPIO_PIN_6                 ((uint16_t)0x0040U)  /* Pin 6 selected    */
   
9. #define GPIO_PIN_7                 ((uint16_t)0x0080U)  /* Pin 7 selected    */
   4 ^5 Q0 R2 R; x7 p0 u# j
10. #define GPIO_PIN_8                 ((uint16_t)0x0100U)  /* Pin 8 selected    */
    
11. #define GPIO_PIN_9                 ((uint16_t)0x0200U)  /* Pin 9 selected    */
    
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   */
    8 O+ f0 W4 W* [, [4 M
16. #define GPIO_PIN_14                ((uint16_t)0x4000U)  /* Pin 14 selected   */
    % ?+ P* G, ]/ \9 u# y) P
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
   
2. #define  GPIO_MODE_INPUT                        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< Input Floating Mode                   */
   
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                */
   
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
   
2. #define  GPIO_SPEED_FREQ_LOW         ((uint32_t)0x00000000U)  /*!< Low speed     */
   
3. #define  GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM      ((uint32_t)0x00000001U)  /*!< Medium speed  */
   
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
   6 N4 s: X; ?8 Y/ q
2. #define  GPIO_NOPULL        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< No Pull-up or Pull-down activation  */
   5 S  F6 [7 k4 D& k+ |
3. #define  GPIO_PULLUP        ((uint32_t)0x00000001U)   /*!< Pull-up activation                  */
   
4. #define  GPIO_PULLDOWN      ((uint32_t)0x00000002U)   /*!< Pull-down activation                */

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1. // GPIO引脚高低电平
   
2. typedef enum
   
3. {
   
4.   GPIO_PIN_RESET = 0,
   
5.   GPIO_PIN_SET
   ) u$ V# D$ \) D" A
6. }GPIO_PinState;

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4 F$ d& {3 z% u) h  c三、封装两个GPIO初始化函数（普通GPIO，复用GPIO）

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。
     A1 D% k8 `" G0 B+ L' A1 {
2. #define GPIO_CLK_ENABLE() do{ \
   
3.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); \
   
4.   __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); \
   ! }: [& s1 A. Y/ Y& R$ }
5.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); \
   ' U* y. m! s1 W3 e. f' I
6.   __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); \
   
7.   __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); \
   
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); \
   5 ?8 {$ y% k; R3 T
9.   __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE(); \
   ' }: E, |/ h* [+ }  C& a
10.   __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE(); \
    
11.   __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE(); \
    # z: P" ]( v6 ?! M. J9 I  @5 I* u
12. } while(0);
    
13. 
    
14. void GPIOConfig(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull)
    : R' Z- ^3 \6 x$ U" C4 W/ f$ r
15. {
    % Z& ]+ G. [8 I# G& n
16.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
17. 
    6 {; }0 g1 P' W
18.   GPIO_CLK_ENABLE();
    - c$ t! i; \& F: k' V6 O0 c
19. 
    
20.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
    
21.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    % Q+ ^% }' H! K& b( q/ T
22.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    9 u  P9 N0 I7 J. l) Y$ {% t! w
23.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    
24. 
    
25.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    
26. }
    
27. 
    / L* k) M, S1 [2 d' ^
28. void GPIOConfigExt(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull, uint32_t alternate)
    3 ?+ ^6 M' E3 i; G, {& O0 r# X9 K
29. {
    
30.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    ) I. W  C( j5 L, \; R7 h3 ^# a1 S
31. 
    8 j' ]: m  |% b2 w
32.   GPIO_CLK_ENABLE();
    
33. 
    5 _! B: _5 B) w
34.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
    
35.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    
36.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    
37.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    
38.   GPIO_InitStructure.Alternate = alternate;
    # y/ ~8 ?+ s' Z) P
39. 
    
40.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    % r0 e' H: Q% Y) d0 T2 V7 n) o
41. }

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四、输出接口设计
) ^) ]$ S5 w2 k- z0 z; W: |为了灵活使用，我们将输出的有效电平设置成可配置。

8 w& J! o, i! u6 r

1. // 配置的有效电平 初始  低电平有效  高电平有效
   ! a1 i9 o1 Q; W
2. typedef enum
   9 n* F9 Z( f! l7 Y/ A. v
3. {
   % \% {, H4 a! C4 B( V
4.   OUTPUT_INIT_IS_ACTIVE = 0,
   6 O1 `7 H; K  a; C; s# N
5.   OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE  = 1,
   
6.   OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE = 2,
   
7. } output_active_t;
   
8. 
   
9. #define OUTX_CONFIG(gpio, pin)    GPIOConfig(gpio, pin, GPIO_MODE_OUTPUT_PP, GPIO_NOPULL)
   4 L+ o  @% P! S0 [# G
10. #define OUTX_READ(gpio, pin)      HAL_GPIO_ReadPin(gpio, pin)
    
11. #define OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag) do{ \
    
12.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    9 R. ^% ~& s5 f! `0 a! d
13.   { \
    
14.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    
15.   } \
    
16.   else \
    
17.   { \
    
18.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    
19.   } \
    / _# G7 Q. q) X6 C4 i* b  p. d
20. } while(0);
    0 \8 Z3 Y- e% \3 U2 ~
21. #define OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag) do{ \
    
22.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    
23.   { \
    $ f4 d% V& }. O* [' a
24.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    ( G, z$ X5 J' {& @
25.   } \
    
26.   else \
    # a* b% I( @; {1 I
27.   { \
    
28.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    # D5 E+ i! g7 ]' Q) d$ x
29.   } \
    4 i3 D. M1 Q- c* Z) b7 I
30. } while(0);
    9 ~3 N) a# n) _4 i. S
31. 
    : a# J1 r% I  C0 V* b, \( L7 O" X
32. #define OUT1_PORT                 GPIOA
    
33. #define OUT1_PIN                  GPIO_PIN_0
    ) d2 P- ?; N& p) x# ^% t7 _
34. 
    
35. #define OUT2_PORT                 GPIOA
    $ Q* l1 R# H. z; L. {5 y0 X
36. #define OUT2_PIN                  GPIO_PIN_1
    
37. 
    
38. #define OUT3_PORT                 GPIOA
    9 [; n, C4 f' [/ I0 V3 c
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
   5 h0 p" H. O2 _  Q5 a
3. // 以列表的形式封装 方便增加和删除
   ! N& ~' P/ z+ }8 G
4. 
   2 K6 ]$ P. o" G/ T3 L
5. static void output_config(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin)
   & G) q/ R5 J, ~5 G
6. {
   
7.   OUTX_CONFIG(gpio, pin);
   6 d& P* V0 H# `3 {, ]3 u" d
8. }
   
9. 
   ! j1 p) ~) ?* c* L2 J' V
10. static uint8_t output_is_enable(uint8_t index)
    
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
    + g; D. X" k8 b, g* L
13.   return 1;
    0 e: C" p$ b5 i
14. }
    % i% `7 N; n, L
15. 
    
16. static void output_active(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
17. {
    - `& p, b+ `3 w) `+ e- A$ U4 o
18.   OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    
19. }
    2 }& z" `" J  N# M/ F: B  b2 m. r
20. 
    , ]$ E) O' D4 l+ t
21. static void output_negative(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    & E7 E% t/ F" c0 ^
22. {
    + r0 \) Z4 \" U& Q
23.   OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
      N" ^0 l9 i1 N
24. }
    
25. 
    9 B3 P% z. f2 E0 }
26. static void output_toggle(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
27. {
    7 P. ~& k4 R9 B# J" L8 _9 P
28.   // 这里可以不用这么麻烦，使用HAL_GPIO_TogglePin
    5 e0 S' W4 k/ F2 Y2 j' ^9 [( f
29.   if(OUTX_READ(gpio, pin) == 0)
    
30.   {
    % S- q% p* u* Y4 ~( M: d
31.     OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    7 g. z, g) Z+ k( |
32.   }
    " h! I) Y! W' h# e
33.   else
    7 u5 q! s$ y# ]! L" p/ d4 j
34.   {
    . h% Z. n% x  U% W$ h% a+ g4 W3 p
35.     OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    
36.   }
    / F8 h5 u, a3 d3 ~7 ?1 W4 E
37. }
    9 ^* W- a( y( e: y. N
38. 
    
39. typedef struct
    8 n- q& n' w0 f# N
40. {
    # ]' `2 W$ a3 D7 e/ W4 t
41.   GPIO_TypeDef *gpio;
    
42.   uint16_t pin;
    9 Q( n& j4 E' g7 N
43.   void (* output_config_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin);
    - ]/ Q& ?: G5 G* I- h) @
44.   uint8_t (* output_is_enable_cb)(uint8_t index);
    
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);
    1 g0 T% S5 P6 B" n- f; f
47.   void (* output_toggle_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    ) E$ @; ]+ ]9 @9 X, z& e( Z* q
48. } output_port_t;
    1 \7 K, @, I+ J# u
49. 
    
50. static output_port_t output_items[] =
    
51. {
    2 w6 H9 q$ @3 W* k  b% K
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},
    5 F7 \3 e( d, f! G" H
54.   {OUT3_PORT, OUT3_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    $ K7 I3 ?) l3 }6 U! h* @0 a
55. };
    
56. 
    
57. static void output_init(uint32_t value)
    
58. {
    
59.   uint32_t i, mask = 1;
    4 I+ t& q; i' w$ A7 ]0 f
60. 
    4 `5 d2 c' u, c0 y' M5 l4 }
61.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    
62.   {
    % }! }8 F  q+ f$ |% `- A
63.     if(value & mask)
    9 T: u. K5 n. y! }  c$ [
64.     {
    
65. #if(CONFIG_OUTPUT_TEST == 1)
    5 \- S7 M- o( V7 L
66.       config.output.total_switch = OUTPUT_MODE_OPEN;
    
67.       config.output.sub_switch<i> = OUTPUT_MODE_OPEN;
    1 K2 o+ N  x1 l4 I$ ^" I! Y
68.      </i> config.output.active_tag = OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE;
    " x% Y  f9 u# |
69. #endif
    1 n' j9 ^; Z5 [  U) c
70.       output_items.output_config_cb(output_items.gpio, output_items.pin);
    ' B2 @8 O0 z+ r( f- h3 ^
71.       output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
      c9 C) w: k! o# `, _* D
72.     }
    
73. 
    
74.     mask <<= 1;
    
75.   }
    
76. }
    ! S; f( X0 Q" i* P) S3 \& o9 H
77. 
    
78. void OutputHigh(uint32_t value)
    
79. {
    9 C- p; X& ]! e- }
80.   uint32_t i, mask = 1;
    
81. 
    
82.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    0 P. u7 C5 c8 c) q
83.   {
    
84.     if(value & mask)
    % e+ U; X: k* e# u
85.     {
    ; c4 a- y( K! k+ S: B
86.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
    , P# w: w! V, a: ^: {
87.       {
    
88.         output_items.output_active_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
    ; F- [* A; s3 |( T1 E  j& V- Z/ ?
89.       }
    4 ^. b( ~" A; p; V) x# x' p. e
90.     }
    
91. 
    
92.     mask <<= 1;
    
93.   }
    $ o- I, K- P+ n) O  ]. p: {- o
94. }
    / p3 y/ Z( L4 H0 B! I% m' O7 c
95. 
    & D, u- X6 e: d9 O' j, @# B
96. void OutputLow(uint32_t value)
    
97. {
    
98.   uint32_t i, mask = 1;
    , K* {/ L, U9 b0 {- _
99. 
    $ ^5 Y5 \% _; D
100.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     1 G# o7 @: D. T" f
101.   {
     : a# ?  r8 E3 p2 b* x/ Y/ o4 Z* _
102.     if(value & mask)
     9 v: F( M9 t9 e  r, Y  ~
103.     {
     + q3 H% }1 J* _+ I) q
104.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     $ |5 J* B: k9 |3 g* e0 s
105.       {
     9 D; J0 t3 A( n' O- X
106.         output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     / p8 H$ j& R" Z9 k
107.       }
     
108.     }
     ! Q9 }: K+ C0 U% }1 C
109. 
     
110.     mask <<= 1;
     * l1 E  Z7 @% P2 j. }7 w
111.   }
     ) I) F; x; |* L4 e( W! B# z$ P
112. }
     
113. 
     
114. void OutputToggle(uint32_t value)
     ) [( F; W8 L3 S* r2 R4 C, w, i( L
115. {
       G: E, x; M6 O  G. Y
116.   uint32_t i, mask = 1;
     8 v  Z+ \: {: g6 O4 G) x* Z% s
117. 
     3 d) I1 B* ?3 l# ]6 j
118.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     % m! i- M  \# E) o3 E) q$ N( X
119.   {
     
120.     if(value & mask)
     
121.     {
     1 A0 L, U8 U! C* r+ F
122.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     . l" z) C2 K) F: }3 B) Q
123.       {
     
124.         output_items.output_toggle_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     $ p! d. j7 E! [3 K
125.       }
     & l" a% L$ o" E2 n
126.     }
     8 K$ I- ?: L  h+ j/ b6 r1 t
127. 
     4 q& R" ~% c! S
128.     mask <<= 1;
     
129.   }
     
130. }
     ( ~; h8 I. }; ^1 T: C
131. 
     
132. void OutputInit(void)
     
133. {
     " @. b* @: x3 G
134.   output_init(0xFFFFFFFF);
     - b5 q9 N$ `% U0 h6 ]* n9 t" P
135.   OutputLow(0xFFFFFFFF);
     # z# g, N' i5 t  y& c  z7 Q2 u, h6 j
136. }
     % G5 S& N2 Q. s4 j
137. 
     

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