知识点
GPIO 寄存器

1. typedef struct
   $ G; v  m6 C  O* r. \' y
2. {
   ) [- z' ]* K5 G" @9 B
3.   __IO uint32_t CRL;
   4 y7 F* Q  v% `' t3 `+ E$ f2 @& q$ v# H
4.   __IO uint32_t CRH;
   2 o3 x8 k+ j# `5 j6 s) }, `
5.   __IO uint32_t IDR;
   4 J2 C% b) F5 \9 k/ r) V) q( i
6.   __IO uint32_t ODR;
   ; Y& m1 z- B  M1 E2 ^& j1 y
7.   __IO uint32_t BSRR;
   
8.   __IO uint32_t BRR;
   
9.   __IO uint32_t LCKR;
   
10. } GPIO_TypeDef;
    
11. typedef struct
    
12. {
    % R6 a( s" p0 J* C
13. vu32 EVCR;
    : [8 D6 L% M" Q% I: R2 _* w5 q# z
14. vu32 MAPR;
    
15. vu32 EXTICR[4];
    + E& T* r4 b3 o- n$ a$ p
16. } AFIO_TypeDef;
    ! E9 ?8 I  s6 v5 b0 }/ _; N

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6 t' V) S  `; t& p& z

基地址

1. #define PERIPH_BASE ((u32)0x40000000)
   
2. #define APB1PERIPH_BASE PERIPH_BASE
   & |, E+ }/ w/ f1 u' R( D
3. #define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x10000)
   % I5 G  c$ A) k
4. #define AHBPERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x20000)
   7 d- l1 g2 h( ?% U; L: y% M$ j1 r/ B* _
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)
   2 v- C" y" ^, s
3. #define TIM4                ((TIM_TypeDef *) TIM4_BASE)
   ; R( N9 t. ?7 ?% S
4. #define TIM5                ((TIM_TypeDef *) TIM5_BASE)
   
5. #define TIM6                ((TIM_TypeDef *) TIM6_BASE)
   % s2 z' Q: N& K
6. #define TIM7                ((TIM_TypeDef *) TIM7_BASE)
   
7. #define TIM12               ((TIM_TypeDef *) TIM12_BASE)
   
8. #define TIM13               ((TIM_TypeDef *) TIM13_BASE)
   " V3 u, C* G5 n8 _9 t4 L  o. Q
9. #define TIM14               ((TIM_TypeDef *) TIM14_BASE)
   6 N8 r# b2 L9 L4 G
10. #define RTC                 ((RTC_TypeDef *) RTC_BASE)
    4 f8 M/ k0 r" ]6 i9 c0 h
11. #define WWDG                ((WWDG_TypeDef *) WWDG_BASE)
    ! ^4 y0 I' k1 t( X" x
12. #define IWDG                ((IWDG_TypeDef *) IWDG_BASE)
    
13. #define SPI2                ((SPI_TypeDef *) SPI2_BASE)
    3 k0 s1 w0 Q1 P  C; m! x5 X
14. #define SPI3                ((SPI_TypeDef *) SPI3_BASE)
    
15. #define USART2              ((USART_TypeDef *) USART2_BASE)
    " `7 d  K+ }/ q) a* ~# @
16. #define USART3              ((USART_TypeDef *) USART3_BASE)
    3 V$ Z4 U/ w6 z  R5 G4 [( ?3 {3 {  f% w
17. #define UART4               ((USART_TypeDef *) UART4_BASE)
    9 e" @- W% q; e7 {! Z8 I) @
18. #define UART5               ((USART_TypeDef *) UART5_BASE)
    1 h1 m! J- p" w+ Z7 Q+ P
19. #define I2C1                ((I2C_TypeDef *) I2C1_BASE)
    & Z! k1 Z* |1 C
20. #define I2C2                ((I2C_TypeDef *) I2C2_BASE)
    
21. #define CAN1                ((CAN_TypeDef *) CAN1_BASE)
    " y) a9 w& U% H& W  Y' R0 U
22. #define CAN2                ((CAN_TypeDef *) CAN2_BASE)
    
23. #define BKP                 ((BKP_TypeDef *) BKP_BASE)
    
24. #define PWR                 ((PWR_TypeDef *) PWR_BASE)
    3 I3 r  G# q2 Y' _# u
25. #define DAC                 ((DAC_TypeDef *) DAC_BASE)
    
26. #define CEC                 ((CEC_TypeDef *) CEC_BASE)
    ' f' P* j1 Y5 F! z' U7 h
27. #define AFIO                ((AFIO_TypeDef *) AFIO_BASE)
    3 G: l3 [! h# Y
28. #define EXTI                ((EXTI_TypeDef *) EXTI_BASE)
    ( h9 }- j, `. w# J
29. #define GPIOA               ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)
    ( q2 v5 B7 `# z, N- K' y9 e( F- |
30. #define GPIOB               ((GPIO_TypeDef *) GPIOB_BASE)
    6 B) O4 r0 s0 u' v; e. G
31. #define GPIOC               ((GPIO_TypeDef *) GPIOC_BASE)
    
32. #define GPIOD               ((GPIO_TypeDef *) GPIOD_BASE)
    * f" }6 R  l& f  d! S
33. #define GPIOE               ((GPIO_TypeDef *) GPIOE_BASE)
    3 n! B. b1 P. d# ]; ]
34. #define GPIOF               ((GPIO_TypeDef *) GPIOF_BASE)
    ) _% y8 F( N/ N1 ]
35. #define GPIOG               ((GPIO_TypeDef *) GPIOG_BASE)
    0 U7 _+ c  l$ ]; W
36. #define ADC1                ((ADC_TypeDef *) ADC1_BASE)
    
37. #define ADC2                ((ADC_TypeDef *) ADC2_BASE)
    3 l4 _5 F3 N, X! U2 s7 p
38. #define TIM1                ((TIM_TypeDef *) TIM1_BASE)
    
39. #define SPI1                ((SPI_TypeDef *) SPI1_BASE)
    9 P- s  ]; j+ |
40. #define TIM8                ((TIM_TypeDef *) TIM8_BASE)
    
41. #define USART1              ((USART_TypeDef *) USART1_BASE)
    
42. #define ADC3                ((ADC_TypeDef *) ADC3_BASE)
    , q! ~8 x# i$ m$ I
43. #define TIM15               ((TIM_TypeDef *) TIM15_BASE)
    $ Q. i! j" }$ e6 S! \3 k. L* p5 Q6 r
44. #define TIM16               ((TIM_TypeDef *) TIM16_BASE)
    8 I  @. u  U6 q7 v% s8 X* F' K! R
45. #define TIM17               ((TIM_TypeDef *) TIM17_BASE)
    
46. #define TIM9                ((TIM_TypeDef *) TIM9_BASE)
    
47. #define TIM10               ((TIM_TypeDef *) TIM10_BASE)
    * D- I* K; |2 O9 X+ r( v) o+ b
48. #define TIM11               ((TIM_TypeDef *) TIM11_BASE)
    
49. #define SDIO                ((SDIO_TypeDef *) SDIO_BASE)
    8 J) h. n, F# Y' t! I( \
50. #define DMA1                ((DMA_TypeDef *) DMA1_BASE)
    % b1 Y) U9 z% }/ M9 F+ F4 \' {
51. #define DMA2                ((DMA_TypeDef *) DMA2_BASE)
    % F& l  F+ I5 }- q
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)
    % u' ]/ e! K+ ]: K$ g- a
55. #define DMA1_Channel4       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA1_Channel4_BASE)
    
56. #define DMA1_Channel5       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA1_Channel5_BASE)
    1 f1 H& `) B1 }) I3 E/ R
57. #define DMA1_Channel6       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA1_Channel6_BASE)
    / n/ t' B) v& k8 \
58. #define DMA1_Channel7       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA1_Channel7_BASE)
    + C; r9 g% ~* r/ K' x, I
59. #define DMA2_Channel1       ((DMA_Channel_TypeDef *) DMA2_Channel1_BASE)
    : F. P1 p) H( h7 r' u# Z+ Y
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)
    % @& `0 G$ y, m3 G4 ]  a5 R
68. #define ETH                 ((ETH_TypeDef *) ETH_BASE)
    " H7 }7 z2 P( l; n' O
69. #define FSMC_Bank1          ((FSMC_Bank1_TypeDef *) FSMC_Bank1_R_BASE)
    
70. #define FSMC_Bank1E         ((FSMC_Bank1E_TypeDef *) FSMC_Bank1E_R_BASE)
    - ^& R7 d- w  H9 @2 C
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；
' z/ W" W! A7 F4 ^' x0 g比如使用时可以 用GPIOC->ODR这样。

- ?- K8 `8 x1 H. l" k: k+ b* d- F输入模式（上拉、下拉、浮空、模拟）
' r+ i9 [6 p0 {3 U6 y. m2 u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。

8 F0 L6 @! d$ I7 k/ U" K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。

$ n5 g. R7 y0 M7 b复用功能(推挽/开漏)
* n" j( x0 b. o2 P+ ], o* `) a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。
; k4 f2 I( E* m8 q; \4 X0 l/ |% }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

2 e7 z0 v3 e2 B2 u* ~/ Q

1 x+ _) @  K; c+ A& P

1. typedef enum
   
2. {
   
3. GPIO_Mode_AIN = 0x0, // 模拟输入
   # P7 q2 @) K( y! T* j9 F
4. GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, // 浮空输入
   
5. GPIO_Mode_IPD = 0x28, // 下拉输入
   1 v% g+ k% z% Q4 ]
6. GPIO_Mode_IPU = 0x48, // 上拉输入
   % ?2 m6 l' `' ~9 T; F& r# y& Q, f
7. GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, // 开漏输出
   ' g/ h+ A) }/ p& c" _
8. GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, // 推挽输出
   
9. GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, // 复用开漏输出
   % D, D  ?% p" ?. b- S; b3 m; R7 A
10. GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 // 复用推挽输出
    ' U1 T1 A) l0 ?  u2 Y5 ~- ]
11. } GPIOMode_TypeDef;

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1. typedef enum
   
2. {
   , l4 }0 p6 d2 l
3.   GPIO_Speed_10MHz = 1,
   ' e: h' w: v" i" ?/ Q0 |9 X* r
4.   GPIO_Speed_2MHz,
   
5.   GPIO_Speed_50MHz
   
6. }GPIOSpeed_TypeDef;
   1 h' K; X0 U6 w

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) y: u, m; ~; o! M% g) a1 r5 U6 P
/ e* u: d0 v1 e! b- V. d+ Z& X改变GPIO引脚状态
5 c+ `1 e% W! Y2 G# a" ]0 q2 ]

$ f0 {; D% Z: v' i' g7 R* g) P, I5 C

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
. I: `4 A) Q$ h  x4 n: z6 i比如控制PC13：
  p* ]- v4 B# {3 G! L输出高电平 1<<13
( W5 G1 n3 M0 l- _# ^& V* G输出低电平 1<<（13+16)

- e. i3 @  p6 p

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。

" k# f9 w$ g; Q* z- a

9 H" `' x" ^7 U! Z% p0 a/ P" |

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。

6 T. o! W5 i& W, N5 @! F  T5 G

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。
  
  
  % [, z# {4 Q2 I1 Y5 M/ ^/ G4 Q

函数使用例子

比如设定：PA2推挽输出，输出速度50NHz；
9 }( H* ^+ Q4 W+ A- t用库函数定义的代码和实际赋值如下图：

$ X' }& [2 ~7 c7 ?, g- c

0b：32位

库函数理解

2 w; d) `1 g6 w8 L, J" |) [; U

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。
" @( N  r# q$ b$ b4 Y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

' \. ^: K- W# Q6 }7 r

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
   , s1 p$ L* q9 q  ^: ?% e* s% `
5. #define LED_B_GPIO_PIN          GPIO_Pin_1//定义LED灯B的管脚
   8 l# z, b- v: ?3 O$ y
6. #define LED_R_GPIO_PIN          GPIO_Pin_5//定义LED灯R的管脚
   3 Z+ }9 a' b3 b
7. #define LED_GPIO_PORT           GPIOB
   
8. #define LED_GPIO_CLK            RCC_APB2Periph_GPIOB
   3 c2 T: }7 h5 h% Q9 s+ c
9. #define    ON        1
   ) r3 a9 v4 v. l2 L' z: ~
10. #define    OFF       0
    / C5 ]9 e% M# r0 [
11. //    \表示换行符
    8 |! k" B7 C7 z  C: {- S1 E
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) \
    + Y5 u! R. S$ c# Y& E6 z0 ]  |/ ?
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) \
    & _) l8 O; h% w
18.                         GPIO_ResetBits(LED_GPIO_PORT, LED_B_GPIO_PIN); \
    4 [8 ?6 g' d/ V# F. B8 Y
19.                      else  GPIO_SetBits(LED_GPIO_PORT, LED_B_GPIO_PIN);
    8 ?' z; h8 Z0 u+ k# @
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);
    ' w9 F- k0 Q) U% h4 f: M6 b
24. #endif /* __LED_H */

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  j( `2 J& ~; }) u2 {3 f

LED.c

1. #include "LED.h"
   9 H; N) n0 @- f
2. void LED_GPIO_Config(void)
   
3. {
   
4. /*定义3个GPIO_InitTypeDef 类型的结构体*/
   ( L( S/ ?- k5 J, L) P8 Q
5. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct1;
   
6. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct2;
   
7. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct3;
   # E$ c0 y- M8 Z' w
8. /*开启 LED 相关的 GPIO 外设时钟*/
   
9. RCC_APB2PeriphClockCmd(LED_GPIO_CLK, ENABLE);
   8 I* z7 F8 h, M; W) n7 ^7 w. P
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;
    ) H$ u3 g% ^: t7 @; u3 Y- ?' T
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;
    " G( z7 I) v# z. z+ e9 {1 {
17. GPIO_InitStruct3.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    ! m3 g# ^! n% ], R/ L' I/ L
18. GPIO_InitStruct3.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    5 r2 G! M7 \. H) u/ K
19. GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct1);
    
20. GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct2);
    " O" x  ~% H9 j+ Y7 K+ g. W
21. GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct3);
    
22. }

复制代码

2 ~2 T% \. m" m: Y

main.c

1. #include "stm32f10x.h"   // 相当于51单片机中的  #include <reg51.h>
   / @( s, q( Q. V: ~# e  s$ B
2. #include "LED.h"
   " e! Y3 Z7 Z  [
3. void Delay( uint32_t count )
   & C, |1 n% ^6 H% U5 k$ z
4. {
   
5. for(; count!=0; count--);
   / n8 y- v. a" E' o  \
6. }
   $ h: g$ {! h: Z- B
7. int main(void)
   
8. {
   9 b: h! K* q) o/ m
9.   LED_GPIO_Config();
   
10. while(1)
    
11. {
    7 w' ], J- F, J5 L" F# `
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仿真图

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