1. #define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
   
2. #define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}
   

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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。
0 x0 }+ Y) r0 l3 z; Z6 I/ l9 g
8 O0 m" k. @3 t2 y/ _- U
1、所需基础知识回顾
7 h# r# L7 P- e% t) X" ^9 E由参考手册可知，GPIO端口每个位可以由软件分别配置为：
  M$ @( n+ i# V* r输入浮空
输入上拉
输入下拉
模拟输入
( l! ]  S/ f# f. ~* d推挽式输出
推挽式复用功能
开漏复用功能
. J! o: m* s  W+ x- }0 K- Z4 `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)
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)
  r6 R+ R) {( b; U  r8 f端口位清除数据寄存器(GPIOx_BRR)
, h* ~% e+ U5 n# v. i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）
0 w8 @4 f  K/ e! n& v5 I, D9 c

逻辑运算
左移运算
; c8 `: R+ j0 V. ~% T& d- A2 k: TValue << num
, j, g$ ]9 w9 E- F- y* l" }num:指定要移位值Value移动的位数
/ L8 I2 U% s& j9 n2 e. g' R; J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
( {3 C& k2 C. `5 e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
STM32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：
2 h: P! A  e* \3 [
, x7 B8 T$ O2 m9 [  _# p

9 p. c- _0 z$ [* @GPIOx_CRH寄存器，也就是高位寄存器.配置：Pin8—Pin15。图二如下：
' @, ?0 i0 [/ ]' f% Q4 a


, G6 h# Z9 @& g. P- J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。

" m+ T+ y( b* f# h( `( X  y1 P2、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;}
, \% ]- N- |8 {( x6 }
8 V. G) j$ W( _. N( y9 _! j其中GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF 等价于 (GPIOB->CRL) = (GPIOB->CRL) & 0X0FFFFFFF
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）
' ~# x- U) W5 |! V0 |$ b  ^# ?) i
其中GPIOB->CRL|=(u32)8<<28等价于GPIOB->CRL = GPIOB->CRL | (u32)(8<<28)
: m' \+ y) V9 _1 A) R* k5 t' s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
% J6 _4 A. y  D0 R( i8 t' l/ \( ?6 V将8左移28位得：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
2 B! Q9 X3 c  j- m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
& X8 C9 _( ^( ~4 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：
" w+ f* S0 [/ x( Z( R

8 V' f% J4 p+ n

7 S' T* V9 ]# ], [& Y: l! X9 f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：




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：


. s/ ]' k; u. m7 K( l
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
' M- k; E, B: G. `SDA_OUT()如下：
# R8 f; R3 j5 ^6 Z- i; c
. Z- y2 o5 c7 P1 e' z#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
9 i/ K1 Q; |2 g' `
6 Y; Y! c0 ?5 p+ c! u3 }. s其中GPIOB->CRL |= (u32)3<<28 等价于 GPIOB->CRL = GPIOB->CRL | (u32)(3<<12)
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
( `3 |5 u3 r+ n) q9 \" q: p6 {分析左移之后的数据为，将31、30、29、28位设置为00 11
PB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. i0 r  g6 f* w* i
5 X3 B* @' ?' |; H5 \) `8 CPB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。
5 m( R; Q2 r7 }  M, k————————————————
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' J4 I. T6 @  I- {& F) [2 [* t# R

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