一、GPIO功能描述
2 n5 n$ |8 Q8 K3 k6 H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。
输入浮空
输入上拉
# t. F# V' R8 h3 N- T输入下拉
: ~( e; H7 |: `* v6 p0 A( @1 M模拟输入
开漏输出
0 ^* I& d" y7 Z1 o' E: f6 K' R) L# o推挽式输出
- Y: k- y& B, c: y2 \推挽式复用功能
; ?% U7 H8 d) k/ n3 e开漏复用功能
3 v+ M7 ?# W+ E2 }5 p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。
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3 J% y; Q2 A! I: H图1 I/O端口位的基本结构图片
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) \, _: k( P2 K7 G$ m* |
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" p# \% t7 B# y! R& v3 {! A5 \图2 端口位配置表图片


* H$ n% o2 U8 @, D! m; ?5 u* ]5 C
图3 输出模式位

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5 G4 Y2 Q7 L0 K7 n4 t9 }+ n& D' n
二、通用I/O(GPIO)
! Y# o+ g( N1 u1 q2 a$ q" R0 v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：
PA15：JTDI置于上拉模式
PA14：JTCK置于下拉模式
PA13：JTMS置于上拉模式
; [2 F5 u9 _. |1 ?" YPB4：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。
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& c& U. O( m- X* {0 o" w, C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。
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三、单独的位设置或位清除
, l$ _& g/ K7 s. ?. ]: D  _6 W- s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。
9 b6 Q; I# Z' H* D" @
& j+ [+ J# \( t% w4 W2 U0 {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。
* q& R- ?& W3 i

四、外部中断/唤醒线
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。
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5 q' w" c: r& b& {4 F. M4 w) U五、复用功能（AF）
. C' b3 J& i6 m; u7 t使用默认复用功能前必须对端口位配置寄存器编程。
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
) A5 |3 {3 U& s1 }. P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)。
, E5 ]7 @0 j8 g" m8 Z! O; i, 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。

! F2 S8 S3 t/ v& s! v$ o( B六、软件重新映射I/O复用功能
9 f) |5 ^& W0 u$ @+ w) d! O9 E4 i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。

7 W2 k5 J- X' H  p% D: d, 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。
/ k' Z6 K8 s9 ^" O4 Z# ?7 q, r" Z
) N5 k9 [3 l0 r! z- Y# d( _八、输入配置
当I/O端口配置为输入时：、
$ _) n7 L1 @7 N" Z% V6 V输出缓冲器被禁止
施密特触发输入被激活
2 M; _% U) U# {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
, F, K) K: i) w& D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
( D1 K" o4 `( R' D
下图给出了I/O端口位的输入配置
& Q! `, R) |+ R, v( Y
; _4 p+ h. k4 h  s. a) U- T

2 z1 X, ~4 l; e. ^$ n九、输出配置
6 |& f" f# G/ [. f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)。
/ j% ?4 |6 A1 i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。
3 ~& b( T, k$ J" F) f2 T& P( y施密特触发输入被激活
- U# j1 J# r# Y& R弱上拉和下拉电阻被禁止
5 }# h: m4 D& T! v% t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
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

2 w. I0 v( C6 P  k7 O下图给出了I/O端口位的输出配置

% k0 Z% m: ?! E6 b$ Z1 a; e

十、复用功能配置
当I/O端口被配置为复用功能时：
在开漏或推挽式配置中，输出缓冲器被打开、
9 t. I0 e" }9 f# D. K2 x( k内置外设的信号驱动输出缓冲器(复用功能输出)
2 M, ?9 c/ S, r; [施密特触发输入被激活
+ x0 C# p( Y$ @+ X0 e2 h' x1 M弱上拉和下拉电阻被禁止
& @- y1 z( }6 R3 b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
2 o" j  X& x0 l  e" d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
; a. x; e& \- F% Y6 T: {. J5 r

下图给出了复用功能配置图片


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6 U% e" f9 w) K+ l十一、模拟输入配置
8 d! ]) j; u1 b  ]1 |当I/O端口被配置为模拟输入配置时：
输出缓冲器被禁止；
) J& ^% D3 w0 k. q6 G  q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’。
: J- R2 H, Q+ _7 k( |, Z6 ?1 X下图示出了I/O端口位的高阻抗模拟输入配置：
. O, f7 [# V3 j, q+ l& h2 O7 B  M% @) X
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