1. #define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
   2 j8 r6 q1 i' X1 P
2. #define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}
   , `) P8 N5 G, ^" M8 a# X7 H

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' @6 f* a- m) z
6 B- P: i/ y" c; a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。


' ~8 @: s' D* o2 E0 \( b1、所需基础知识回顾
) @4 S. {$ }( B8 D9 C由参考手册可知，GPIO端口每个位可以由软件分别配置为：
  Z7 w3 X. _' C输入浮空
% x. X3 ]" g/ p) C8 `0 A输入上拉
输入下拉
模拟输入
9 ^3 ?" `9 o$ m" B推挽式输出
推挽式复用功能
3 k/ G: h5 R5 t7 @* {开漏复用功能
6 [' Q4 C1 k! X+ v' v) o: y# b每个GPIO端口由七个寄存器来控制，分别为：
* f! Z) ?7 M: j& [* d' Y8 k! A端口配置低寄存器(GPIOx_CRL)
. N1 I7 H6 l! y5 f4 a6 ]端口配置高寄存器(GPIOx_CRH)
端口输入数据寄存器(GPIOx_IDR)
8 @. i- E! h' u# Y# R端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR)
端口位设置/清除寄存器(GPIOx_BSRR)
端口位清除数据寄存器(GPIOx_BRR)
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）
" M( E' H, U' D) A5 B' }' k

+ I5 b" e: D9 u逻辑运算
3 M  `, X8 b4 P" A0 y5 D# d& S左移运算
) I" H- k7 g7 |) B& x+ vValue << num
" e' {, L4 C3 v1 U$ anum:指定要移位值Value移动的位数
6 z- ]! T3 b, H! V- L丢弃最高位，0补在最低位
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
+ z& F% f  J8 a# Y( U5 I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
" Q  y' T3 b7 Y8 l  f, v9 q$ kSTM32寄存器描述
GPIOx_CRL寄存器，也就是低位寄存器。配置：Pin0—Pin7。图一如下：

& S1 w- |" `. W

GPIOx_CRH寄存器，也就是高位寄存器.配置：Pin8—Pin15。图二如下：
- t. m4 f0 T/ Z: q6 e
3 U$ I. F3 e4 o. [8 ^/ P1 }2 F
0 P, c* R) ^. t
" o  j; ?9 W, s5 e1 q" v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。
0 b1 V, O4 x* _: z/ @4 ]' S7 k
: z& A! R# |- Q' G* i2、代码详解
6 r4 v7 e! E, z+ @' G对于文章开头提到的两个宏定义分开两条解释，SDA_IN()如下：
8 Z* s( B/ Y5 v7 w
) }- ~7 y& _- _4 u" G! q#define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
8 Q" X' F+ p% ~9 J* h- b
; U7 [7 {' [5 n% B9 e其中GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF 等价于 (GPIOB->CRL) = (GPIOB->CRL) & 0X0FFFFFFF
) Y) [5 \. c/ {! Q* u8 k# Z9 Q! [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）
, {$ i( r4 m2 @+ z# C. @
+ t& ^! B  S$ c' q( K$ q# m/ x其中GPIOB->CRL|=(u32)8<<28等价于GPIOB->CRL = GPIOB->CRL | (u32)(8<<28)
: o) q  i' l+ C, ~% H- Y9 T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
: U* C' V/ j+ H6 \% q; [将8左移28位得：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
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
* L- s- K9 M& R, A( _
) M- W0 V" J: a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：


0 y( _1 J% U6 a! I5 R: |

5 }! S: _/ i1 @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：

! D1 z; Q8 f) R

+ J8 S% Z( l: R$ ^
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：

5 W0 u1 W6 d: b5 j8 a0 U* b

8 t9 C* x! j' k( O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
: W  f! l) Y6 [5 r7 L/ m3 `$ MSDA_OUT()如下：
8 U- C5 f) f7 c5 o2 A" u
#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}
3 @2 m, }1 z5 a* E+ j9 t8 i
7 j- t% J; ^! n% F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
- d" F. z) r% E' ?. c% Y
9 q2 L! ^& j; R% |2 e7 T其中GPIOB->CRL |= (u32)3<<28 等价于 GPIOB->CRL = GPIOB->CRL | (u32)(3<<12)
2 G7 {9 m  Q* ~: i3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
0 T7 y/ U! ?: T6 s分析左移之后的数据为，将31、30、29、28位设置为00 11
; x* z# j. d5 Z6 Y4 K, n$ P) OPB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。
- M  e4 X1 g6 n1 e& e
# m/ ?9 i; n3 e6 f. Z7 u: `

# O1 a& B$ H8 S- _7 W" E2 X; f- e; ePB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。
( W$ v  ~# Y) M————————————————
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