一、GPIO功能描述
; A1 y. s' e8 [1 W) q每个GPIO端口有两个32位配置寄存器(GPIOx_CRL，GPIOx_CRH) ，两个32位数据寄存器 (GPIOx_IDR和GPIOx_ODR) ，一个32位置位/复位寄存器(GPIOx_BSRR)，一个16位复位寄存器(GPIOx_BRR)和一个32位锁定寄存器(GPIOx_LCKR)。GPIO端口的每个位可以由软件分别配置成多种模式。
8 D( {  y$ h6 h# ?, q+ s输入浮空
1 ]3 c2 u3 u( h0 m$ }输入上拉
输入下拉
模拟输入
/ F2 s! Y. e. G& m+ [开漏输出
推挽式输出
3 D3 x5 i. Y! o" Y- h- V推挽式复用功能
开漏复用功能
2 L9 E! P# x, R6 B6 z9 \$ S每个I/O端口位可以自由编程，然而必须按照32位字访问I/O端口寄存器(不允许半字或字节访 问)。GPIOx_BSRR和GPIOx_BRR寄存器允许对任何GPIO寄存器进行读/更改的独立访问。这 样，在读和更改访问之间产生IRQ时不会发生危险。

图1 I/O端口位的基本结构图片
2 B; j% Q5 h2 \4 @' f
, K, ]$ |( c$ D8 f
; w" X& h- S4 j) K! u
5 O4 y0 w1 Z) [0 r# z2 @图2 端口位配置表图片

1 x, X) v3 G% ^1 `  h4 ^
1 ~2 h, j% o5 ?" T
图3 输出模式位
5 |6 P( S, `! ?8 U
3 Z% W1 S- b0 \1 f
0 U0 n- U7 a; H- K: F: p: a5 m6 A
1 I5 w0 P3 [& ?3 ^) r1 y二、通用I/O(GPIO)
' i$ Z" n( t! B" ?6 E复位期间和刚复位后，复用功能未开启，I/O端口被配置成浮空输入模式(CNFx[1:0]=01b， MODEx[1:0]=00b)。复位后，JTAG引脚被置于输入上拉或下拉模式：
+ i' C7 F* L# d! i; ^PA15：JTDI置于上拉模式
$ Y0 ?7 b/ `; H2 IPA14：JTCK置于下拉模式
( I! ~+ }" x' p# nPA13：JTMS置于上拉模式
6 N3 o$ _2 S: t+ u/ o7 G8 NPB4：JNTRST置于上拉模式

当作为输出配置时，写到输出数据寄存器上的值(GPIOx_ODR)输出到相应的I/O引脚。可以以推挽模式或开漏模式(当输出0时，只有N-MOS被打开)使用输出驱动器。

输入数据寄存器(GPIOx_IDR)在每个APB2时钟周期捕捉I/O引脚上的数据。

" f) W0 m! X" Z. [所有GPIO引脚有一个内部弱上拉和弱下拉，当配置为输入时，它们可以被激活也可以被断开。


1 r. c0 z4 R7 g$ m6 h* m! G三、单独的位设置或位清除
当对GPIOx_ODR的个别位编程时，软件不需要禁止中断：在单次APB2写操作里，可以只更改 一个或多个位。
) S5 J8 v: l2 W5 t; @; m
这是通过对“置位/复位寄存器”(GPIOx_BSRR，复位是 GPIOx_BRR)中想要更改的位写’1’来 实现的。没被选择的位将不被更改。
: V" Q$ B. {' w; U5 ~( _  b1 ?

6 L3 p7 s6 f. s! I1 Z四、外部中断/唤醒线
/ l) B. y6 v( G- w) O6 I+ l: N$ F所有端口都有外部中断能力。为了使用外部中断线，端口必须配置成输入模式。
  p0 W7 Q3 x3 F. v  ~  F

' P: Y) B2 g: ~! |/ |" K五、复用功能（AF）
. g: l/ C1 w3 [2 Z* W, U使用默认复用功能前必须对端口位配置寄存器编程。
( d. p1 U, A' ^$ E% z; j; F对于复用的输入功能，端口必须配置成输入模式(浮空、上拉或下拉)且输入引脚必须由外部驱动
对于复用输出功能，端口必须配置成复用功能输出模式(推挽或开漏)。
; i- x) o" M0 h9 R; j* y对于双向复用功能，端口位必须配置复用功能输出模式(推挽或开漏)。这时，输入驱动器被配置成浮空输入模式。如果把端口配置成复用输出功能，则引脚和输出寄存器断开，并和片上外设的输出信号连接。如果软件把一个GPIO脚配置成复用输出功能，但是外设没有被激活，它的输出将不确定。

六、软件重新映射I/O复用功能
为了使不同器件封装的外设I/O功能的数量达到最优，可以把一些复用功能重新映射到其他一些 脚上。这可以通过软件配置相应的寄存器来完成(参考AFIO寄存器描述)。这时，复用功能就不再映射到它们的原始引脚上了。

/ S* D; f" J0 g6 a七、GPIO 锁定机制
锁定机制允许冻结IO配置。当在一个端口位上执行了锁定(LOCK)程序，在下一次复位之前，将 不能再更改端口位的配置。
& I% W8 S3 V& }0 S5 G0 y
1 T. S" e: m) o8 W八、输入配置
, G; Q$ ~( |* ]6 m7 G- j当I/O端口配置为输入时：、
/ V; [1 @1 {+ k输出缓冲器被禁止
施密特触发输入被激活
# y2 W+ R5 u( f1 [$ H根据输入配置(上拉，下拉或浮动)的不同，弱上拉和下拉电阻被连接
" n2 x- a6 q/ P/ w9 ]4 @出现在I/O脚上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器
对输入数据寄存器的读访问可得到I/O状态

下图给出了I/O端口位的输入配置

" }. x0 m* X$ \3 |3 o2 q! V1 P

九、输出配置
当I/O端口被配置为输出时：
输出缓冲器被激活
开漏模式：输出寄存器上的’0’激活N-MOS，而输出寄存器上的’1’将端口置于高阻状态(PMOS从不被激活)。
推挽模式：输出寄存器上的’0’激活N-MOS，而输出寄存器上的’1’将激活P-MOS。
施密特触发输入被激活
弱上拉和下拉电阻被禁止
出现在I/O脚上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器
) I% M& D/ g& E" y/ N" z9 k' R1 R6 I! A在开漏模式时，对输入数据寄存器的读访问可得到I/O状态
在推挽式模式时，对输出数据寄存器的读访问得到最后一次写的值
, P8 y' ?8 M& S1 `0 u- F2 u1 [
下图给出了I/O端口位的输出配置

" @1 {* @9 ]( ]( C/ l+ s7 j' N
0 k: L, B9 p( j# H) O5 d. [
2 H7 q# q( D4 T* ^* B/ J: [十、复用功能配置
当I/O端口被配置为复用功能时：
2 D% ]0 K2 j7 L( U9 G( K1 b在开漏或推挽式配置中，输出缓冲器被打开、
' ^3 f& c* v* j# n* E2 n内置外设的信号驱动输出缓冲器(复用功能输出)
施密特触发输入被激活
弱上拉和下拉电阻被禁止
在每个APB2时钟周期，出现在I/O脚上的数据被采样到输入数据寄存器
; I# _5 D' \; z7 x  Z1 s1 Y4 w$ l开漏模式时，读输入数据寄存器时可得到I/O口状态
在推挽模式时，读输出数据寄存器时可得到最后一次写的值
% ^$ Y: H. q! Q% e# {# l

下图给出了复用功能配置图片


7 e- f0 J& x1 @/ u6 ]' R% @
- @  F- J7 a; C6 D, {十一、模拟输入配置
当I/O端口被配置为模拟输入配置时：
输出缓冲器被禁止；
禁止施密特触发输入，实现了每个模拟I/O引脚上的零消耗。施密特触发输出值被强置 为’0’；
弱上拉和下拉电阻被禁止；
读取输入数据寄存器时数值为’0’。
  |) B: c( B, o' u) \' _, x* Z下图示出了I/O端口位的高阻抗模拟输入配置：

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( Q& c: [8 q7 J% ]( W0 z转载自： 嵌入式产品侠
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