一、几个重要的IO口操作函数
1 T$ m) N3 H2 f  ?! a* Q. C

1. HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef  *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);  // GPIO初始化
   - C! Q" h. h" [+ Q6 m& s3 F" F3 ?! d
2. 
   
3. HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState); // 输出高低电平
   % R$ e6 K) N7 d! n" ~. ]# g+ P
4. 
   
5. GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 读IO口电平
   " y* w: v2 {- ?7 D
6. 
   . ^8 `' p! D- e
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
; u7 s! d2 z$ G& Q% F' P: i

1. // GPIO口  GPIOA,GPIOB,GPIOC,GPIOD,GPIOE,GPIOF,GPIOG,GPIOH,GPIOI
   
2. typedef struct
   
3. {
   , e& ~; \/ o) L: R& f1 |& @& d
4.   __IO uint32_t MODER;    /*!< GPIO port mode register,               Address offset: 0x00      */
   5 X; v2 L" v8 p; N
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      */
   * o7 w, @) |1 a, c$ U4 k% s
7.   __IO uint32_t PUPDR;    /*!< GPIO port pull-up/pull-down register,  Address offset: 0x0C      */
   / w* H5 B3 s  M5 p8 n
8.   __IO uint32_t IDR;      /*!< GPIO port input data register,         Address offset: 0x10      */
   ' U7 N1 p( V& e8 m
9.   __IO uint32_t ODR;      /*!< GPIO port output data register,        Address offset: 0x14      */
   
10.   __IO uint32_t BSRR;     /*!< GPIO port bit set/reset register,      Address offset: 0x18      */
    7 \/ z/ p; I7 b) M$ A+ b" d
11.   __IO uint32_t LCKR;     /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C      */
    
12.   __IO uint32_t AFR[2];   /*!< GPIO alternate function registers,     Address offset: 0x20-0x24 */
    & A/ a( P4 J; l9 m5 ^
13. } GPIO_TypeDef;

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1. // GPIO引脚，模式，上下拉，速度，复用等
   $ x; I0 u7 w& y8 d
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 */
   8 m6 u5 ]# p# N  Q8 ?1 C6 r
6. 
   
7.   uint32_t Mode;      /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
   9 H: ~& K2 Q3 g  [9 |  C
8.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_mode_define */
   
9. 
     p& G+ ?5 _( z- N7 N1 v/ b
10.   uint32_t Pull;      /*!< Specifies the Pull-up or Pull-Down activation for the selected pins.
    5 J& L. Q$ X- _1 U9 k6 O$ O" X
11.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_pull_define */
    
12. 
    
13.   uint32_t Speed;     /*!< Specifies the speed for the selected pins.
    + Y: F& w% T5 @( I$ h9 }( U8 K
14.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_speed_define */
    
15. 
    
16.   uint32_t Alternate;  /*!< Peripheral to be connected to the selected pins.
    9 t8 L' M5 p% Y1 w( [' \  ?
17.                             This parameter can be a value of @ref GPIO_Alternate_function_selection */
    - u5 z$ L% N, g' M
18. }GPIO_InitTypeDef;

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1. // GPIO引脚
   1 d# s; ^9 H/ K/ _8 S4 P
2. #define GPIO_PIN_0                 ((uint16_t)0x0001U)  /* Pin 0 selected    */
   
3. #define GPIO_PIN_1                 ((uint16_t)0x0002U)  /* Pin 1 selected    */
   0 P$ ]- P( N# x1 ]- l
4. #define GPIO_PIN_2                 ((uint16_t)0x0004U)  /* Pin 2 selected    */
   
5. #define GPIO_PIN_3                 ((uint16_t)0x0008U)  /* Pin 3 selected    */
   
6. #define GPIO_PIN_4                 ((uint16_t)0x0010U)  /* Pin 4 selected    */
   
7. #define GPIO_PIN_5                 ((uint16_t)0x0020U)  /* Pin 5 selected    */
   4 ]$ `' @+ O6 _0 ?4 H
8. #define GPIO_PIN_6                 ((uint16_t)0x0040U)  /* Pin 6 selected    */
   
9. #define GPIO_PIN_7                 ((uint16_t)0x0080U)  /* Pin 7 selected    */
   
10. #define GPIO_PIN_8                 ((uint16_t)0x0100U)  /* Pin 8 selected    */
    ! R# L( g+ y6 i. J6 Z) `
11. #define GPIO_PIN_9                 ((uint16_t)0x0200U)  /* Pin 9 selected    */
    3 ~5 B' \9 I9 ^5 R; c8 t
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   */
    - H/ u& f8 V: [1 a1 x- A! P
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
   , L: D! B0 p( m( {% A3 X
2. #define  GPIO_MODE_INPUT                        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< Input Floating Mode                   */
   - D2 H: t- Y( N/ S6 J$ k, w
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                */
   1 B# K( j/ n) e
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  */
   . ?# \# F* ]8 P3 v
4. #define  GPIO_SPEED_FREQ_HIGH        ((uint32_t)0x00000002U)  /*!< Fast speed    */
   ; \8 K! U2 O; l, i
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
   5 r2 _9 s; _" W; ~: r' C
2. #define  GPIO_NOPULL        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< No Pull-up or Pull-down activation  */
   
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
   1 ?) t) c0 G* G  n$ l
2. typedef enum
   : t* Y! M. N: B- U
3. {
   " i- ?& B3 Y0 Q$ C2 Y
4.   GPIO_PIN_RESET = 0,
   
5.   GPIO_PIN_SET
   # G0 M* a1 W9 w# _/ ~  w
6. }GPIO_PinState;

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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。
   ; q7 j) H; W& j% w* L, c) q, A- h/ N7 G
2. #define GPIO_CLK_ENABLE() do{ \
   ! |7 S: ?6 b0 b" @& {
3.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); \
   ! ~  K# H1 l4 r9 e# w3 ?
4.   __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); \
   
5.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); \
   
6.   __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); \
   
7.   __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); \
   
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); \
   
9.   __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE(); \
   
10.   __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE(); \
    
11.   __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE(); \
    * R3 I; Z/ O$ B1 A9 @
12. } while(0);
    
13. 
    5 e, u2 y8 ?  i& n, Q
14. void GPIOConfig(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull)
    ( ^2 b9 a' S; X/ u$ D- V
15. {
    
16.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    % \0 V' ]% W9 U9 {+ m
17. 
    8 g  z  y/ Z9 S* q4 h1 M7 P
18.   GPIO_CLK_ENABLE();
    ) J$ z' o1 U( O, r+ I( p, X
19. 
    
20.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
    + U$ H1 B# ~# r3 o, a5 G- r& U" N9 M
21.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    + t# W' K0 |+ X" W' l
22.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    5 g4 B2 S: ?: p6 P
23.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    - E2 E& s8 K) D$ x4 w
24. 
    / @7 p; i( ?9 F: b) k# P
25.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    5 D! M# ]* i. o# Q. [( Y5 C5 M
26. }
    - d/ T6 L- n: @0 B
27. 
    ; g$ W5 k$ L, y  w# r/ n
28. void GPIOConfigExt(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull, uint32_t alternate)
    7 T! q* ]; W6 p: o$ ^
29. {
    
30.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    2 j" \7 I/ V& i0 T% ^
31. 
    
32.   GPIO_CLK_ENABLE();
    
33. 
    
34.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
    ( c" M; J  ?1 P9 c: ~7 V
35.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    ; a# Q4 J0 T) J2 M2 O, s) ~+ d
36.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    1 D) F1 m* L/ \2 q+ `
37.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    
38.   GPIO_InitStructure.Alternate = alternate;
    
39. 
    9 D# E9 M% }/ p- {+ a/ b3 Q1 O5 m; J
40.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    
41. }

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: @& A) i( {7 O
四、输出接口设计
3 [- x. S. n( Z# F( q8 z( I为了灵活使用，我们将输出的有效电平设置成可配置。
7 ^, G, B; }3 g# D
, v) @; G' J  l6 j

1. // 配置的有效电平 初始  低电平有效  高电平有效
   
2. typedef enum
   ; o' \6 M) u+ N
3. {
   
4.   OUTPUT_INIT_IS_ACTIVE = 0,
   + Q- h1 b7 e# D" W
5.   OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE  = 1,
   
6.   OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE = 2,
   9 A% b3 O, U) P0 ?/ c
7. } output_active_t;
     \/ P( T9 y, L) F: q
8. 
   / X/ s+ `- L& v$ T
9. #define OUTX_CONFIG(gpio, pin)    GPIOConfig(gpio, pin, GPIO_MODE_OUTPUT_PP, GPIO_NOPULL)
   9 l/ s' A5 Z5 A% {  O8 L- c
10. #define OUTX_READ(gpio, pin)      HAL_GPIO_ReadPin(gpio, pin)
    * O) S. |: v/ d0 |. H0 J4 g6 j
11. #define OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag) do{ \
    4 I! M  h/ E) N# p  J3 S
12.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    
13.   { \
    
14.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    ' |/ {8 d$ N; u, u) t6 E  G# `. a3 A9 h, b( t
15.   } \
    : F+ f; B7 ?  L* b
16.   else \
    
17.   { \
    : ~( P( o/ W1 `9 z5 o1 v" v# n; i
18.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    ! d5 t  i/ q) J' l+ M: b2 F
19.   } \
    
20. } while(0);
    
21. #define OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag) do{ \
    + n9 M2 ^1 _  n4 \! r1 D& R( G6 N
22.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    . W7 @' c( Q6 L' z' P; i
23.   { \
    8 Y5 g$ @7 L) x3 i8 G2 _" U: W
24.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    
25.   } \
    
26.   else \
    7 V; {2 o* h' n( y0 g3 l
27.   { \
    4 c! A% B+ D! v: S* T6 s" S4 M% {# S  \
28.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    
29.   } \
    
30. } while(0);
    2 ~; ?7 O2 U9 o/ W& l  y+ Z! N" ?
31. 
    
32. #define OUT1_PORT                 GPIOA
    4 j$ F- j) H0 ^4 j0 `  g
33. #define OUT1_PIN                  GPIO_PIN_0
    . n; `; J8 V! i# F. f# x! p
34. 
    ! X* y  T4 Z+ J7 n, e+ w
35. #define OUT2_PORT                 GPIOA
    $ b9 K1 r# z7 o
36. #define OUT2_PIN                  GPIO_PIN_1
    $ j$ d9 k: b. @8 ]
37. 
    
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
   ; d" `. \' ?+ I: v8 r# ^( j
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
   2 j8 \! N3 k0 \6 d
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. {
   / _2 b' i2 X. E1 p
7.   OUTX_CONFIG(gpio, pin);
   % r* |" y  k; n4 M- N6 f9 J
8. }
   
9. 
   " i- N# k" ^% n
10. static uint8_t output_is_enable(uint8_t index)
    % i, n4 C2 b% S0 n( M$ N' y! D
11. {
    7 i1 e# ]3 c1 G) ^* f5 ^2 d% t! O
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
    , A1 D& h: e. d' G. j8 o* [$ \
13.   return 1;
    ( h( V) g$ X  P7 C( v6 D
14. }
    . v/ [- ~! t0 x% K7 t; P; \
15. 
    
16. static void output_active(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
17. {
    : Z2 ?; |" [9 G$ v7 C
18.   OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    
19. }
    & h4 Y& G7 D0 H) b7 P! W
20. 
    4 g/ j! P8 b6 h/ \( m
21. static void output_negative(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
22. {
    
23.   OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    
24. }
    
25. 
    
26. static void output_toggle(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
27. {
    6 _0 Y8 G1 K( c5 c  n4 J
28.   // 这里可以不用这么麻烦，使用HAL_GPIO_TogglePin
    ( e1 C9 |1 T/ w+ c" {; A
29.   if(OUTX_READ(gpio, pin) == 0)
    
30.   {
    
31.     OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    
32.   }
    # D( X4 H) v6 ]8 o' P
33.   else
    , Y% K2 Q" o& Y5 |1 Q% }! D/ t
34.   {
    
35.     OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    
36.   }
    
37. }
    
38. 
    
39. typedef struct
    
40. {
    
41.   GPIO_TypeDef *gpio;
    
42.   uint16_t pin;
    - B% ^# v$ P4 |( u1 Z: V  u/ x
43.   void (* output_config_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin);
    ( t/ g; b( B) H$ N- E4 x. Z. C
44.   uint8_t (* output_is_enable_cb)(uint8_t index);
    ' n! C' ]- Y" J/ T
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);
    9 \4 V  }$ s' ?& u
47.   void (* output_toggle_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    
48. } output_port_t;
    " m2 h7 ^5 }- v3 `" r- K
49. 
    ! a7 v& r7 k) M# ~
50. static output_port_t output_items[] =
    4 a9 u4 f9 A% {1 U: f
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},
    
54.   {OUT3_PORT, OUT3_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    * V: j/ {- `: m
55. };
    
56. 
    
57. static void output_init(uint32_t value)
    
58. {
    
59.   uint32_t i, mask = 1;
    0 j, N, [9 G- M( T! [. E
60. 
    
61.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    
62.   {
    
63.     if(value & mask)
    ' C2 N; E6 I, L& a) `
64.     {
    2 n* F: O6 [$ {
65. #if(CONFIG_OUTPUT_TEST == 1)
    * Y# j3 y) I" m; [& Z7 ^" P! S
66.       config.output.total_switch = OUTPUT_MODE_OPEN;
    
67.       config.output.sub_switch<i> = OUTPUT_MODE_OPEN;
    ! [) i0 z# q, Z* k, S% l2 O
68.      </i> config.output.active_tag = OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE;
    
69. #endif
    
70.       output_items.output_config_cb(output_items.gpio, output_items.pin);
    
71.       output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
    
72.     }
    
73. 
    
74.     mask <<= 1;
    
75.   }
    
76. }
    
77. 
    
78. void OutputHigh(uint32_t value)
    6 n% q" U4 y- H; R/ [5 Y
79. {
    8 w; G9 o+ h5 }* A& R3 n. B" b3 P
80.   uint32_t i, mask = 1;
    2 m" q2 d, |& A/ D; Q$ A& b/ F
81. 
    ( V" X; p9 h0 q, h4 N* u( @
82.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    
83.   {
    ( G/ D! P: f2 j4 @/ w2 S8 }
84.     if(value & mask)
    3 C8 @5 Z6 m" S- Z7 b4 n
85.     {
    
86.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
    # V8 s0 q5 I' t. K9 U
87.       {
    # o2 p" G, |9 k$ Q8 }% X
88.         output_items.output_active_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
    
89.       }
    
90.     }
    
91. 
    ) \. H9 x% |: t
92.     mask <<= 1;
    3 C% h) Y% ^- O$ c, ~. \
93.   }
    ! f% V; o, w+ l* n# J% f0 D
94. }
    / S  t" C$ }4 S# E
95. 
    
96. void OutputLow(uint32_t value)
    
97. {
    # T1 m+ Q$ K5 B; |3 q+ H
98.   uint32_t i, mask = 1;
    9 c& C( N' H$ l) ?5 O! c3 D
99. 
    
100.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     
101.   {
     . l; v! p2 L; \4 s* {6 Z% ^* j/ c
102.     if(value & mask)
     $ s, I4 j9 \0 x; z  s
103.     {
     
104.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     0 r  L) B/ u5 o: z' j/ M
105.       {
     9 t( q* f/ e  l  k: ]
106.         output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     ' [+ s, d% k: V5 _( S. D: l5 l
107.       }
     
108.     }
     
109. 
     
110.     mask <<= 1;
     2 z  z% |5 y3 g3 E( [2 S# y  a5 x9 e
111.   }
     
112. }
     
113. 
     
114. void OutputToggle(uint32_t value)
     
115. {
     ; K" B9 z+ e+ Q- p
116.   uint32_t i, mask = 1;
     
117. 
     1 _' I% D- s3 _* V' d% x9 I0 O
118.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     # X& k7 E- ?  f# g4 t8 T+ V
119.   {
     
120.     if(value & mask)
     
121.     {
     * R/ q$ z' y+ }
122.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     
123.       {
     . M! g  q5 U  O7 j
124.         output_items.output_toggle_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     3 y7 ?- ]' ~: f9 ?
125.       }
     
126.     }
     0 Q! x3 g3 K5 c8 _/ `
127. 
     4 }3 k; s( O! W3 v, B
128.     mask <<= 1;
     
129.   }
     5 {0 u; \( k8 _4 U; E7 K
130. }
     
131. 
     
132. void OutputInit(void)
     3 v( V- r3 }* l. y1 b
133. {
     
134.   output_init(0xFFFFFFFF);
     ) [  J2 R  [/ h- D
135.   OutputLow(0xFFFFFFFF);
     & t8 U4 t5 P1 j( f- |
136. }
     " V4 M  h6 [! ^  h& H
137. 
     

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