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
   
2. 
   
3. HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState); // 输出高低电平
   # c0 Z. D. l8 P! @$ [" W- E
4. 
   7 V' r% S7 ^% S5 m( E5 t
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

1. // GPIO口  GPIOA,GPIOB,GPIOC,GPIOD,GPIOE,GPIOF,GPIOG,GPIOH,GPIOI
   
2. typedef struct
   
3. {
   9 V' e6 s) |1 r9 Q, H
4.   __IO uint32_t MODER;    /*!< GPIO port mode register,               Address offset: 0x00      */
   5 A+ X5 _( d7 d  e- V# F9 J# a) ]
5.   __IO uint32_t OTYPER;   /*!< GPIO port output type register,        Address offset: 0x04      */
   ! R# _( g4 q$ B7 m4 `
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      */
   # U( J6 H0 r3 {$ k7 N7 k
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      */
   
10.   __IO uint32_t BSRR;     /*!< GPIO port bit set/reset register,      Address offset: 0x18      */
    
11.   __IO uint32_t LCKR;     /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C      */
    : o) n) _/ I. V3 @( {6 U* M5 q. w
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 */
   
6. 
   
7.   uint32_t Mode;      /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
   
8.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_mode_define */
   4 ~, k/ K( h" [- F4 c
9. 
   
10.   uint32_t Pull;      /*!< Specifies the Pull-up or Pull-Down activation for the selected pins.
    / V! P5 x  ~2 y4 P) N, J
11.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_pull_define */
    
12. 
    
13.   uint32_t Speed;     /*!< Specifies the speed for the selected pins.
    2 `( |. V) x1 v* W1 ?
14.                            This parameter can be a value of @ref GPIO_speed_define */
    9 t7 I5 L' L( i: J7 Z0 j
15. 
    
16.   uint32_t Alternate;  /*!< Peripheral to be connected to the selected pins.
    
17.                             This parameter can be a value of @ref GPIO_Alternate_function_selection */
    4 B. ]& h5 P4 `( a) W, c% c
18. }GPIO_InitTypeDef;

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1. // GPIO引脚
   
2. #define GPIO_PIN_0                 ((uint16_t)0x0001U)  /* Pin 0 selected    */
   + r- n6 ?4 n: X1 K+ a8 p7 Z" u
3. #define GPIO_PIN_1                 ((uint16_t)0x0002U)  /* Pin 1 selected    */
   ; Z1 \4 w( Y; o, _
4. #define GPIO_PIN_2                 ((uint16_t)0x0004U)  /* Pin 2 selected    */
   % z/ b) O8 ^/ N
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    */
   7 J( s8 K. H2 n* J
8. #define GPIO_PIN_6                 ((uint16_t)0x0040U)  /* Pin 6 selected    */
   9 u* P* P  b% ^0 F2 o  f; n
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    */
    
12. #define GPIO_PIN_10                ((uint16_t)0x0400U)  /* Pin 10 selected   */
    
13. #define GPIO_PIN_11                ((uint16_t)0x0800U)  /* Pin 11 selected   */
    + {5 ?$ K" t; n9 l- U. F# w
14. #define GPIO_PIN_12                ((uint16_t)0x1000U)  /* Pin 12 selected   */
    
15. #define GPIO_PIN_13                ((uint16_t)0x2000U)  /* Pin 13 selected   */
    - M1 N; C; k6 E9 s+ ~  m
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
   
2. #define  GPIO_MODE_INPUT                        ((uint32_t)0x00000000U)   /*!< Input Floating Mode                   */
   8 a# u' `% W+ s: H0 p1 e: K
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                */
   6 c" d5 f4 _  |& j$ Z
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
   7 x$ X8 I" o, x: G
2. #define  GPIO_SPEED_FREQ_LOW         ((uint32_t)0x00000000U)  /*!< Low speed     */
     S2 T$ v* @1 \; ?% |2 x
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
   
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
   $ l1 ~1 |% x0 f+ G: D
2. typedef enum
   & d( |! a! g: z6 H
3. {
   
4.   GPIO_PIN_RESET = 0,
   ( P/ T+ c) G7 w( c% e- ]
5.   GPIO_PIN_SET
   ; F: X* F: ~& b& Z3 ]! j
6. }GPIO_PinState;

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8 {4 c# b* F' G& W8 Q6 e% }& h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。
   1 t  k/ V7 O( a: q( g0 Y) n1 I
2. #define GPIO_CLK_ENABLE() do{ \
   
3.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); \
   5 V5 V! [( {* R" ?
4.   __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); \
   " {/ g; ?0 [% b( e
5.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); \
   
6.   __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); \
   
7.   __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); \
   2 E' y* {; S4 }; a0 R) S
8.   __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); \
   % l& H  m1 E- l$ S6 G, C: m
9.   __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE(); \
   ; C% v# R! a9 i5 z( W
10.   __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE(); \
    
11.   __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE(); \
    
12. } while(0);
    
13. 
    ; Z! l. _' {+ |0 s3 |: v& @' x" B
14. void GPIOConfig(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull)
    
15. {
    / N& Z; W, p; S& `" ^
16.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
17. 
    
18.   GPIO_CLK_ENABLE();
    
19. 
    
20.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
    & k5 f- [& L1 m1 ^/ s" f
21.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    
22.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    7 [/ k3 p2 {0 c0 n& H" N
23.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    
24. 
    
25.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    
26. }
    9 J% J$ B) b0 X2 s: G
27. 
    ' t" V+ j- {' H$ K
28. void GPIOConfigExt(GPIO_TypeDef *gpio, uint32_t pin, uint32_t mode, uint32_t pull, uint32_t alternate)
    
29. {
    ) K, M9 s7 e& a  R" t0 I- k" ~1 i
30.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    ! f9 ?1 t# Q* n
31. 
    
32.   GPIO_CLK_ENABLE();
    
33. 
    
34.   GPIO_InitStructure.Pin = pin;
    
35.   GPIO_InitStructure.Mode = mode;
    % b$ S  S' P8 l) f8 d: X
36.   GPIO_InitStructure.Pull = pull;
    8 _1 T$ c0 a/ Y  V7 m, Y$ O$ a
37.   GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    
38.   GPIO_InitStructure.Alternate = alternate;
    ' Z/ N+ y9 @2 w( p% ?7 K
39. 
    $ |" G  c; T0 K' X! M
40.   HAL_GPIO_Init(gpio, &GPIO_InitStructure);
    
41. }

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. z2 E. W, X; L% x4 [, u% E' ~- s
四、输出接口设计
为了灵活使用，我们将输出的有效电平设置成可配置。
( S( e% ^. ~4 A! W  v
7 o8 q- U5 F7 S; L) E) w  b3 @2 b

1. // 配置的有效电平 初始  低电平有效  高电平有效
   6 h8 v5 b# i5 {* S  M, ~* `
2. typedef enum
   
3. {
   5 u( B0 ?/ r4 e
4.   OUTPUT_INIT_IS_ACTIVE = 0,
   
5.   OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE  = 1,
   
6.   OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE = 2,
   & V' w2 v" \! L  N7 a. v1 e7 C
7. } output_active_t;
   
8. 
   
9. #define OUTX_CONFIG(gpio, pin)    GPIOConfig(gpio, pin, GPIO_MODE_OUTPUT_PP, GPIO_NOPULL)
   8 @3 i- U6 ?' O. x$ u; `4 G5 X% E
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) \
    
13.   { \
    
14.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    
15.   } \
    % {& ^, ]2 p( N; |6 O2 S) ?9 `
16.   else \
    
17.   { \
    
18.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    5 q3 Q4 ?4 M% @% S' H6 h
19.   } \
    8 X* h/ s6 ^' J
20. } while(0);
    
21. #define OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag) do{ \
    5 `5 w4 @0 A9 T& R, E, {, z6 @! Q
22.   if(OUTPUT_LOW_IS_ACTIVE == tag) \
    
23.   { \
    
24.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_SET); \
    
25.   } \
    
26.   else \
    
27.   { \
    6 Q  l& q$ v# |; C
28.     HAL_GPIO_WritePin(gpio, pin, GPIO_PIN_RESET); \
    
29.   } \
    8 J9 c+ k& h8 b/ u! D* n: {1 a
30. } while(0);
    
31. 
    
32. #define OUT1_PORT                 GPIOA
    2 A% t) g, [( `! n$ R
33. #define OUT1_PIN                  GPIO_PIN_0
    ( m% x1 R! @1 ]( o
34. 
    
35. #define OUT2_PORT                 GPIOA
    
36. #define OUT2_PIN                  GPIO_PIN_1
    1 V% k! n2 x, N2 e6 M
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
   
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. 
   & W. [% l6 q& Y$ J! [
5. static void output_config(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin)
   
6. {
   " O) S0 G2 O( R0 a  s5 W
7.   OUTX_CONFIG(gpio, pin);
   * R' a* [, a& B/ f8 U
8. }
   
9. 
   ! f1 ~& f2 f6 E, I) i5 V& A2 G% f1 W
10. static uint8_t output_is_enable(uint8_t index)
    * O7 r: x4 g( ^1 q$ ^/ {6 b
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
    
13.   return 1;
    
14. }
    8 L1 I. O' |8 M+ O- C; s9 b8 I4 t
15. 
    
16. static void output_active(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    
17. {
    * F7 B: q# P# u7 Y3 m8 L: D
18.   OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    
19. }
    
20. 
    
21. static void output_negative(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    , g3 n9 [. m1 D- x& e7 h" E' k0 g
22. {
    
23.   OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    8 i  B' p6 b( D( {9 e; X. h7 n
24. }
    
25. 
    
26. static void output_toggle(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag)
    . o4 ?! R/ d4 g0 e; R2 x$ p
27. {
    
28.   // 这里可以不用这么麻烦，使用HAL_GPIO_TogglePin
    5 B* L- O9 ~" {- @8 A! w+ t
29.   if(OUTX_READ(gpio, pin) == 0)
    
30.   {
    ( l, s5 w* a" A4 ?  S4 J
31.     OUTX_ACTIVE(gpio, pin, tag);
    1 p% u# y/ Z' x! }3 _1 t
32.   }
    
33.   else
    
34.   {
    
35.     OUTX_NEGATIVE(gpio, pin, tag);
    
36.   }
    
37. }
    6 i2 j& f* O% p# P
38. 
    
39. typedef struct
    
40. {
    
41.   GPIO_TypeDef *gpio;
    
42.   uint16_t pin;
    ( ^7 M! ]# _1 O
43.   void (* output_config_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin);
    8 J: p# {* l% \. h2 }2 d1 X
44.   uint8_t (* output_is_enable_cb)(uint8_t index);
    - a/ J. b  z# q, L# f
45.   void (* output_active_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    " z. E2 a1 D  Y1 S" c5 R/ Z* J
46.   void (* output_negative_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    1 ]+ [) I  b6 O. _' e" i
47.   void (* output_toggle_cb)(GPIO_TypeDef *gpio, uint16_t pin, uint8_t tag);
    
48. } output_port_t;
    
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},
    2 F: x( o5 A) d
53.   {OUT2_PORT, OUT2_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
    - P$ s9 Y8 B0 E8 b
54.   {OUT3_PORT, OUT3_PIN, output_config, output_is_enable, output_active, output_negative, output_toggle},
      m  ?# u- Q4 k
55. };
    8 ]. F3 ]2 P  d4 {9 ?
56. 
    ' a# Y% C/ z9 b$ R- ~  n9 v2 O7 y
57. static void output_init(uint32_t value)
    * v+ i' s" y! o
58. {
    
59.   uint32_t i, mask = 1;
    
60. 
    + V6 _! B, _5 W! x. b$ x8 l
61.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    
62.   {
    " `: l- @# A1 ^. S8 [' [7 q1 k# ~+ J9 ?
63.     if(value & mask)
    
64.     {
    ! [6 \! e* u; v% t
65. #if(CONFIG_OUTPUT_TEST == 1)
    0 d( w8 j  w: X9 X$ U! q
66.       config.output.total_switch = OUTPUT_MODE_OPEN;
    ( h7 o5 }' }  }! p2 [) `
67.       config.output.sub_switch<i> = OUTPUT_MODE_OPEN;
    $ Z% g* [& t4 ?5 j; q% Y: y
68.      </i> config.output.active_tag = OUTPUT_HIGH_IS_ACTIVE;
    
69. #endif
    $ [5 x# W+ B+ k7 W
70.       output_items.output_config_cb(output_items.gpio, output_items.pin);
    3 o2 X5 P  {4 k. F8 N3 J; a
71.       output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
      h8 _$ r; x9 _
72.     }
    
73. 
    , E2 y; e3 A- g% ?
74.     mask <<= 1;
    % F- H4 v. u% }  a
75.   }
    / k  d5 x) O, c* i% Q# ^
76. }
    0 V1 K* S+ Y  C  L0 n
77. 
    
78. void OutputHigh(uint32_t value)
    ! k3 h! P4 A  v2 f* Z% F& U
79. {
    
80.   uint32_t i, mask = 1;
    
81. 
    & w7 C2 \4 F2 m  k0 q
82.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
    + g, C' W1 q* _1 Z0 V% N
83.   {
    
84.     if(value & mask)
      u. I3 ]' B6 I6 V" F+ s: ?  H
85.     {
    3 Y' F1 Y& K% E3 A
86.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
    
87.       {
    3 f4 T3 `; V$ @9 r9 i
88.         output_items.output_active_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
    2 R6 a. T9 u7 p! W- P/ e1 d' @( {
89.       }
    
90.     }
    ' i5 {" M# X/ C* m! }( |6 \
91. 
    
92.     mask <<= 1;
    
93.   }
    7 K# c, y( I: Z; J: C
94. }
    # q7 C# q& H% U" I
95. 
    5 a( z1 m  q' c! Y0 t
96. void OutputLow(uint32_t value)
    5 v7 Y) T0 c1 u9 }. g4 p! X, Q
97. {
    
98.   uint32_t i, mask = 1;
    
99. 
    
100.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     & i+ c+ Q' j3 z
101.   {
     2 T# i% `) ~* E5 t3 `0 m; [
102.     if(value & mask)
     : K+ E) N3 M7 T$ _3 x
103.     {
     
104.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     4 `5 V3 P2 e. R9 e
105.       {
     
106.         output_items.output_negative_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     
107.       }
     
108.     }
     * R% _. ?3 g5 L0 f7 A" F
109. 
     
110.     mask <<= 1;
     
111.   }
     % f% l% B* D1 Q! i" p
112. }
     
113. 
     
114. void OutputToggle(uint32_t value)
       V/ E* Q# [4 {/ j- s3 c$ f
115. {
     
116.   uint32_t i, mask = 1;
     
117. 
     
118.   for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(output_items); ++i)
     ; P8 o/ S! I9 p: ?& ]& B& ~
119.   {
     ) u: |) d0 V! s: y# P
120.     if(value & mask)
     5 B+ M5 D6 I& o; @# A
121.     {
     
122.       if(output_items.output_is_enable_cb(i))
     5 x- [+ i# f, N1 W% ^' _
123.       {
     4 J8 G- V6 t% g2 {7 Q
124.         output_items.output_toggle_cb(output_items.gpio, output_items.pin, config.output.active_tag);
     8 `7 ~' L; D5 F, i% I% A+ O2 ^
125.       }
     
126.     }
     
127. 
     
128.     mask <<= 1;
     
129.   }
     * v. n9 f6 {5 H& w  J" ]1 W* a
130. }
     
131. 
     
132. void OutputInit(void)
     0 j( v" F# L- m, N9 W2 G
133. {
       q0 _4 p* F( f. a! s
134.   output_init(0xFFFFFFFF);
     
135.   OutputLow(0xFFFFFFFF);
       S1 O0 O; T5 d$ T. O
136. }
     
137. 
       h' d7 o, Z9 E: V* ~  n5 f

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