1. #define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
   $ D1 e! p# P) x* u; D
2. #define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}
   

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* U( }  V+ k% b; p6 m: v
8 H" j; A& q- k& N4 ~; {- o对于我们学的STM32都是习惯性的调用库函数，操作GPIO直接对结构体成员直接赋值即可。学到I2C通信时，看到以上代码中突如其来的寄存器操作，对于我这个新手小白来说是一脸懵逼状态，经过一个下午的学习，也算是搞懂了GPIO寄存器操作。分享一下个人学结，有错误的地方欢迎各路大佬指正。

3 ?. C5 ]  m$ t0 r) @) b0 A
1、所需基础知识回顾
% a4 c3 W. X9 x5 [4 U由参考手册可知，GPIO端口每个位可以由软件分别配置为：
输入浮空
输入上拉
输入下拉
模拟输入
推挽式输出
推挽式复用功能
开漏复用功能
每个GPIO端口由七个寄存器来控制，分别为：
端口配置低寄存器(GPIOx_CRL)
端口配置高寄存器(GPIOx_CRH)
( k# N$ [8 V% p& B端口输入数据寄存器(GPIOx_IDR)
端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR)
端口位设置/清除寄存器(GPIOx_BSRR)
) ]$ s0 w: Z' z. S% M端口位清除数据寄存器(GPIOx_BRR)
- e: T9 k" l& f' }* ?% n6 a端口配置锁定寄存器(GPIOx_LCKR)
注：其中GPIOx_CRL配置GPIOx_Pin0——GPIOx_Pin7引脚，GPIOx_CRH配置GPIOx_Pin8——GPIOx_Pin15引脚（这个必须要明白）

" L2 @" \0 p$ E5 A
0 K9 h3 V! |; j9 W; H逻辑运算
左移运算
- M( _+ |  x9 X: e6 F% WValue << num
& r' J3 U, S! qnum:指定要移位值Value移动的位数
丢弃最高位，0补在最低位
, m; {6 O- A% H0 @; R8 R# X左移一位相当于乘以2的1次方，左移n位相当于乘以2的n次方
例如：8<<28，即：8向左移动28位
与运算：1 & A = A ；可得出1跟任意数进行”与“运算不会改变其值
* p  `4 |9 i8 s6 {, NSTM32寄存器描述
; M4 R) y5 E; L, K, {6 qGPIOx_CRL寄存器，也就是低位寄存器。配置：Pin0—Pin7。图一如下：
: E5 ~2 T1 k" s- T! U% g! ~& s
+ _/ c. ?" r8 U4 J( `# q! o# a

GPIOx_CRH寄存器，也就是高位寄存器.配置：Pin8—Pin15。图二如下：


. c8 z/ g8 A6 |, O# A
( m& m6 p/ c; p' K也就是一个GPIOx端口分为GPIOx_CRL寄存器和GPIOx_CRH寄存器，其中MODE0[1:0]和CNF7[1:0]一起表示Pin0的配置值，以下依此类推，MODE7[1:0]和CNF7[1:0]一起表示Pin7的配置值。
: a, Q# X+ e" z
& |$ G7 f: A0 |2 m6 M2、代码详解
对于文章开头提到的两个宏定义分开两条解释，SDA_IN()如下：

#define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}

其中GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF 等价于 (GPIOB->CRL) = (GPIOB->CRL) & 0X0FFFFFFF
$ N, R: M5 E$ W* k4 p  j含义为：由于上述提到的CRL为低位寄存器，意思是把GPIOB端口的CRL寄存器的28、29、30、31位清0，即将PB7中CNF7[1:0]和MODE[1:0]四位都置零。（这里应该还是蛮好理解的）

; Y4 h! _4 x! l5 g% b. s& W5 o其中GPIOB->CRL|=(u32)8<<28等价于GPIOB->CRL = GPIOB->CRL | (u32)(8<<28)
由于u32强制类型转换为32位，则8的二进制为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000
7 M1 ^! \/ x& z6 T7 p6 a7 K) m将8左移28位得：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
8 {+ O- K+ \5 Y! w/ E8 D4 a由左移之后的数据可知：将31、30、29、28位设置为1000。下面对上图中的CNF和MODE解析
0 m9 x" |! `2 S9 _' S9 B
0 a* l3 d8 K8 V& p0 \即将PB的CRL寄存器中29和28位设置为00，由图一可知，其中29位MODE7[1]的值=0；28位MODE7[0]的值为0；图三如下：
3 _. x6 F7 F! ]' u- t$ f
% |. G( e& j6 t$ N  b* x

2 }0 @9 V2 C9 T) y. B
由上图得知：29:28位配置为00，由下表得知，MODE1和MODE0为00时为输入模式。图四如下：


7 _' i) R4 V7 T. l6 k) e& V3 p
9 s. h, ~3 a4 o9 Y9 P
1 z) M, d/ i+ \5 j接下来分析31:30位的值:10，由图一可知，其中31位CNF7[1]的值=1；30位CNF7[0]的值为0。图五如下：
, f: P' ^! ^( W# v


由29:28位得知：为输入模式，且31:30位的值为10，对照图四亦可得出，即为上下拉输入模式
% Y2 c4 t) [3 Q6 k8 DSDA_OUT()如下：

( y7 }% k3 T# e#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}

其中(GPIOB->CRL) &= 0X0FFFFFFF等价于 (GPIOB->CRL) = (GPIOB->CRL) & 0X0FFFFFFF
其含义为：把PB端口的CRL寄存器的第28、29、30和31位清空，把GPIOB端口中的CNF7[1:0]和MODE7[1:0]置零

其中GPIOB->CRL |= (u32)3<<28 等价于 GPIOB->CRL = GPIOB->CRL | (u32)(3<<12)
$ r/ j9 q; m5 |& e+ d$ ^3转换为2进制为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
将3左移28位得：0011 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
* s7 X3 p, h( V5 P分析左移之后的数据为，将31、30、29、28位设置为00 11
. E# A* Z. V$ I$ `- I( {5 _7 E+ fPB的CRL寄存器中29和28位设置为11，其中29位MODE7[1]的值=1；28位MODE7[0]的值为1。即为输出模式，最大速度为50Mhz。
$ X$ V1 H- F& T
% m* L, X5 J  v6 {$ q
; T! Y6 W; x+ r5 B
PB的CRL寄存器中31和30位设置为00，其中31位CNF7[1]的值=0；30位CNF7[0]的值为0；由图五可知：通用推挽式输出模式。
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