知识点
GPIO 寄存器

1. typedef struct
   
2. {
   
3.   __IO uint32_t CRL;
   
4.   __IO uint32_t CRH;
   
5.   __IO uint32_t IDR;
   
6.   __IO uint32_t ODR;
   
7.   __IO uint32_t BSRR;
   
8.   __IO uint32_t BRR;
   
9.   __IO uint32_t LCKR;
   
10. } GPIO_TypeDef;
    
11. typedef struct
    
12. {
    
13. vu32 EVCR;
    
14. vu32 MAPR;
    
15. vu32 EXTICR[4];
    
16. } AFIO_TypeDef;
    

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基地址

1. #define PERIPH_BASE ((u32)0x40000000)
   
2. #define APB1PERIPH_BASE PERIPH_BASE
   
3. #define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x10000)
   
4. #define AHBPERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x20000)
   
5. 
   
6. #define AFIO_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0000)
   
7. #define GPIOA_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
   
8. #define GPIOB_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
   
9. #define GPIOC_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x1000)
   
10. #define GPIOD_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x1400)
    
11. #define GPIOE_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x1800)

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外设

1. #define TIM2                ((TIM_TypeDef *) TIM2_BASE)
   
2. #define TIM3                ((TIM_TypeDef *) TIM3_BASE)
   
3. #define TIM4                ((TIM_TypeDef *) TIM4_BASE)
   
4. #define TIM5                ((TIM_TypeDef *) TIM5_BASE)
   
5. #define TIM6                ((TIM_TypeDef *) TIM6_BASE)
   
6. #define TIM7                ((TIM_TypeDef *) TIM7_BASE)
   
7. #define TIM12               ((TIM_TypeDef *) TIM12_BASE)
   
8. #define TIM13               ((TIM_TypeDef *) TIM13_BASE)
   
9. #define TIM14               ((TIM_TypeDef *) TIM14_BASE)
   
10. #define RTC                 ((RTC_TypeDef *) RTC_BASE)
    
11. #define WWDG                ((WWDG_TypeDef *) WWDG_BASE)
    
12. #define IWDG                ((IWDG_TypeDef *) IWDG_BASE)
    
13. #define SPI2                ((SPI_TypeDef *) SPI2_BASE)
    
14. #define SPI3                ((SPI_TypeDef *) SPI3_BASE)
    
15. #define USART2              ((USART_TypeDef *) USART2_BASE)
    
16. #define USART3              ((USART_TypeDef *) USART3_BASE)
    
17. #define UART4               ((USART_TypeDef *) UART4_BASE)
    
18. #define UART5               ((USART_TypeDef *) UART5_BASE)
    
19. #define I2C1                ((I2C_TypeDef *) I2C1_BASE)
    
20. #define I2C2                ((I2C_TypeDef *) I2C2_BASE)
    
21. #define CAN1                ((CAN_TypeDef *) CAN1_BASE)
    
22. #define CAN2                ((CAN_TypeDef *) CAN2_BASE)
    
23. #define BKP                 ((BKP_TypeDef *) BKP_BASE)
    
24. #define PWR                 ((PWR_TypeDef *) PWR_BASE)
    
25. #define DAC                 ((DAC_TypeDef *) DAC_BASE)
    
26. #define CEC                 ((CEC_TypeDef *) CEC_BASE)
    
27. #define AFIO                ((AFIO_TypeDef *) AFIO_BASE)
    
28. #define EXTI                ((EXTI_TypeDef *) EXTI_BASE)
    
29. #define GPIOA               ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)
    
30. #define GPIOB               ((GPIO_TypeDef *) GPIOB_BASE)
    
31. #define GPIOC               ((GPIO_TypeDef *) GPIOC_BASE)
    
32. #define GPIOD               ((GPIO_TypeDef *) GPIOD_BASE)
    
33. #define GPIOE               ((GPIO_TypeDef *) GPIOE_BASE)
    
34. #define GPIOF               ((GPIO_TypeDef *) GPIOF_BASE)
    
35. #define GPIOG               ((GPIO_TypeDef *) GPIOG_BASE)
    
36. #define ADC1                ((ADC_TypeDef *) ADC1_BASE)
    
37. #define ADC2                ((ADC_TypeDef *) ADC2_BASE)
    
38. #define TIM1                ((TIM_TypeDef *) TIM1_BASE)
    
39. #define SPI1                ((SPI_TypeDef *) SPI1_BASE)
    
40. #define TIM8                ((TIM_TypeDef *) TIM8_BASE)
    
41. #define USART1              ((USART_TypeDef *) USART1_BASE)
    
42. #define ADC3                ((ADC_TypeDef *) ADC3_BASE)
    
43. #define TIM15               ((TIM_TypeDef *) TIM15_BASE)
    
44. #define TIM16               ((TIM_TypeDef *) TIM16_BASE)
    
45. #define TIM17               ((TIM_TypeDef *) TIM17_BASE)
    
46. #define TIM9                ((TIM_TypeDef *) TIM9_BASE)
    
47. #define TIM10               ((TIM_TypeDef *) TIM10_BASE)
    
48. #define TIM11               ((TIM_TypeDef *) TIM11_BASE)
    
49. #define SDIO                ((SDIO_TypeDef *) SDIO_BASE)
    
50. #define DMA1                ((DMA_TypeDef *) DMA1_BASE)
    
51. #define DMA2                ((DMA_TypeDef *) DMA2_BASE)
    
52. #define DMA1_Channel1       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA1_Channel1_BASE)
    
53. #define DMA1_Channel2       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA1_Channel2_BASE)
    
54. #define DMA1_Channel3       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA1_Channel3_BASE)
    
55. #define DMA1_Channel4       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA1_Channel4_BASE)
    
56. #define DMA1_Channel5       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA1_Channel5_BASE)
    
57. #define DMA1_Channel6       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA1_Channel6_BASE)
    
58. #define DMA1_Channel7       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA1_Channel7_BASE)
    
59. #define DMA2_Channel1       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA2_Channel1_BASE)
    
60. #define DMA2_Channel2       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA2_Channel2_BASE)
    
61. #define DMA2_Channel3       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA2_Channel3_BASE)
    
62. #define DMA2_Channel4       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA2_Channel4_BASE)
    
63. #define DMA2_Channel5       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA2_Channel5_BASE)
    
64. #define RCC                 ((RCC_TypeDef *) RCC_BASE)
    
65. #define CRC                 ((CRC_TypeDef *) CRC_BASE)
    
66. #define FLASH               ((FLASH_TypeDef *) FLASH_R_BASE)
    
67. #define OB                  ((OB_TypeDef *) OB_BASE)
    
68. #define ETH                 ((ETH_TypeDef *) ETH_BASE)
    
69. #define FSMC_Bank1          ((FSMC_Bank1_TypeDef *) FSMC_Bank1_R_BASE)
    
70. #define FSMC_Bank1E         ((FSMC_Bank1E_TypeDef *) FSMC_Bank1E_R_BASE)
    
71. #define FSMC_Bank2          ((FSMC_Bank2_TypeDef *) FSMC_Bank2_R_BASE)
    
72. #define FSMC_Bank3          ((FSMC_Bank3_TypeDef *) FSMC_Bank3_R_BASE)
    
73. #define FSMC_Bank4          ((FSMC_Bank4_TypeDef *) FSMC_Bank4_R_BASE)
    
74. #define DBGMCU              ((DBGMCU_TypeDef *) DBGMCU_BASE)

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这里就已经把GPIOx的类型变为结构体GPIO_TypeDef，地址变为GPIOx_BASE；
比如使用时可以 用GPIOC->ODR这样。

输入模式（上拉、下拉、浮空、模拟）
在输入模式时，施密特触发器打开，输出被禁止，可通过输入数据寄存器 GPIOx_IDR读取 I/O 状态。其中输入模式，可设置为上拉、下拉、浮空和模拟输入四种。上拉和下拉输入很好理解，默认的电平由上拉或者下拉决定。浮空输入的电平是不确定的，完全由外部的输入决定，一般接按键的时候用的是这个模式。模拟输入则用于 ADC 采集。

输出模式(推挽/开漏)
在输出模式中，推挽模式时双 MOS 管以轮流方式工作，输出数据寄存器 GPIOx_ODR可控制 I/O 输出高低电平。开漏模式时，只有 N-MOS 管工作，输出数据寄存器可控制 I/O输出高阻态或低电平。输出速度可配置，有2MHz\10MHz\50MHz的选项。此处的输出速度即 I/O 支持的高低电平状态最高切换频率，支持的频率越高，功耗越大，如果功耗要求不严格，把速度设置成最大即可。在输出模式时施密特触发器是打开的，即输入可用，通过输入数据寄存器 GPIOx_IDR可读取 I/O 的实际状态。

复用功能(推挽/开漏)
复用功能模式中，输出使能，输出速度可配置，可工作在开漏及推挽模式，但是输出信号源于其它外设，输出数据寄存器GPIOx_ODR 无效；输入可用，通过输入数据寄存器可获取 I/O 实际状态，但一般直接用外设的寄存器来获取该数据信号。
通过对 GPIO寄存器写入不同的参数，就可以改变 GPIO的工作模式，再强调一下，要了解具体寄存器时一定要查阅《STM32F10X-中文参考手册》中对应外设的寄存器说明。
在 GPIO外设中，控制端口高低控制寄存器 CRH和 CRL可以配置每个 GPIO 的工作模式和工作的速度，每 4个位控制一个 IO，CRH控制端口的高八位，CRL控制端口的低 8位，具体的看 CRH和 CRL的寄存器描述

1. typedef enum
   
2. {
   
3. GPIO_Mode_AIN = 0x0, // 模拟输入
   
4. GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, // 浮空输入
   
5. GPIO_Mode_IPD = 0x28, // 下拉输入
   
6. GPIO_Mode_IPU = 0x48, // 上拉输入
   
7. GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, // 开漏输出
   
8. GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, // 推挽输出
   
9. GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, // 复用开漏输出
   
10. GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 // 复用推挽输出
    
11. } GPIOMode_TypeDef;

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1. typedef enum
   
2. {
   
3.   GPIO_Speed_10MHz = 1,
   
4.   GPIO_Speed_2MHz,
   
5.   GPIO_Speed_50MHz
   
6. }GPIOSpeed_TypeDef;
   

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改变GPIO引脚状态

1、高16位和低16位，只能以16位形式操作。
2、高16位用于置 0，低16位用于置 1。(高16位用于置0，低16位用于1置1，相应位设1才有效)
3、各个位对 0 操作是免疫的
比如控制PC13：
输出高电平 1<<13
输出低电平 1<<（13+16)

只有低16位有效，在相应位置写 1 时，可以输出一个低电平。

通过这两个寄存器，我们就可以控制一个GPIO引脚输出高低电平，最简单的可以使用BSRR输出高电平，用BRR输出低电平。

1. GPIOC ->BSRR |=1<<13;

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用函数控制引脚输出高电平

用函数控制输出低电平

GPIO_Init()函数函数讲解
函数讲解

作用：根据 GPIO_InitStruct 中指定的参数初始化外设 GPIOx 寄存器。

GPIO_Init()函数就是配置引脚的四个位，再将四个位写入到对应引脚的寄存器。

库函数中的此函数代码如下图。

函数分析：

• 确定currentmode 的值。
• 判断输入还是输出，如果是输出，添加速度值。
• 配置低八位。
• 配置高八位。
  
  
  

函数使用例子

比如设定：PA2推挽输出，输出速度50NHz；
用库函数定义的代码和实际赋值如下图：

0b：32位

库函数理解

库函数是控制寄存器操作的语句被封装成函数的函数集合，需要执行相应动作的时候只需要调用函数（并填入参数）即可。
实例操作
工 程在这里分为三个程序。main.c     ;LED.h  ;LED.c
思路:
一：打开引脚对应的时钟。
二：配置输出，确定输出模式
三：输出高电平或者低电平

LED.h

1. #ifndef __LED_H//此处是表示当我们没有定义LED这个名字时，一下这个程序才被使用
   
2. #define __LED_H
   
3. #include "stm32f10x.h"//头文件
   
4. #define LED_G_GPIO_PIN          GPIO_Pin_0//定义LED灯G的管脚
   
5. #define LED_B_GPIO_PIN          GPIO_Pin_1//定义LED灯B的管脚
   
6. #define LED_R_GPIO_PIN          GPIO_Pin_5//定义LED灯R的管脚
   
7. #define LED_GPIO_PORT           GPIOB
   
8. #define LED_GPIO_CLK            RCC_APB2Periph_GPIOB
   
9. #define    ON        1
   
10. #define    OFF       0
    
11. //    \表示换行符
    
12. //ResetBits可用于输出低电平
    
13. //SetBits  可用于输出高电平
    
14. #define   LED_G(a)   if(a) \
    
15.                         GPIO_ResetBits(LED_GPIO_PORT, LED_G_GPIO_PIN); \
    
16.                      else  GPIO_SetBits(LED_GPIO_PORT, LED_G_GPIO_PIN);
    
17. #define   LED_B(a)   if(a) \
    
18.                         GPIO_ResetBits(LED_GPIO_PORT, LED_B_GPIO_PIN); \
    
19.                      else  GPIO_SetBits(LED_GPIO_PORT, LED_B_GPIO_PIN);
    
20. #define   LED_R(a)   if(a)\
    
21.                        GPIO_ResetBits(LED_GPIO_PORT, LED_R_GPIO_PIN); \
    
22.                      else  GPIO_SetBits(LED_GPIO_PORT, LED_R_GPIO_PIN);
    
23. void LED_GPIO_Config(void);
    
24. #endif /* __LED_H */

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LED.c

1. #include "LED.h"
   
2. void LED_GPIO_Config(void)
   
3. {
   
4. /*定义3个GPIO_InitTypeDef 类型的结构体*/
   
5. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct1;
   
6. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct2;
   
7. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct3;
   
8. /*开启 LED 相关的 GPIO 外设时钟*/
   
9. RCC_APB2PeriphClockCmd(LED_GPIO_CLK, ENABLE);
   
10. GPIO_InitStruct1.GPIO_Pin = LED_G_GPIO_PIN;//赋值为相应管脚的地址
    
11. GPIO_InitStruct2.GPIO_Pin = LED_B_GPIO_PIN;
    
12. GPIO_InitStruct3.GPIO_Pin = LED_R_GPIO_PIN;
    
13. GPIO_InitStruct1.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//其实就是赋值为0x10;
    
14. GPIO_InitStruct1.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//赋值为3
    
15. GPIO_InitStruct2.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    
16. GPIO_InitStruct2.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
17. GPIO_InitStruct3.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    
18. GPIO_InitStruct3.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
19. GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct1);
    
20. GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct2);
    
21. GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct3);
    
22. }

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main.c

1. #include "stm32f10x.h"   // 相当于51单片机中的  #include <reg51.h>
   
2. #include "LED.h"
   
3. void Delay( uint32_t count )
   
4. {
   
5. for(; count!=0; count--);
   
6. }
   
7. int main(void)
   
8. {
   
9.   LED_GPIO_Config();
   
10. while(1)
    
11. {
    
12.   LED_G(OFF);
    
13.   LED_B(OFF);
    
14.   LED_R(OFF);
    
15.   Delay(0xFFFFF);
    
16.   LED_G(ON);
    
17.   Delay(0xFFFFF);
    
18.   LED_G(OFF);
    
19.   Delay(0xFFFFF);
    
20.   LED_B(ON);
    
21.   Delay(0xFFFFF);
    
22.   LED_B(OFF);
    
23.   Delay(0xFFFFF);
    
24.   LED_R(ON);
    
25.   Delay(0xFFFFF);
    
26.   LED_R(OFF);  
    
27. }
    
28. }

复制代码

仿真图

转载自： 跋扈洋