一、GPIO功能描述
' B/ ~0 f; t$ _7 U  L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。
: F' q4 e% c  S: \8 ]( E) G输入浮空
输入上拉
输入下拉
模拟输入
) `/ C+ ?# a8 S: l! I2 n" C& j; j! O开漏输出
推挽式输出
推挽式复用功能
开漏复用功能
! k) `! I3 l$ K5 b2 R( n3 N, L6 E* l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。
7 ]) h! w- Y2 y* w/ N# [0 ^
图1 I/O端口位的基本结构图片

5 l, z. n  O4 P0 G, b
7 R& N9 j- S- a4 s/ x  |& c  B
7 Q! p! ~5 S& b& G, Y4 T图2 端口位配置表图片
' a  s* c- L# \' U; F


图3 输出模式位
" b0 z7 P8 S2 [1 D0 P" s2 }" R  s


9 L7 p# C& e' D6 O- Y0 [* v0 w+ [二、通用I/O(GPIO)
! t5 a4 W8 R! ?. z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
0 w* p" \- c/ h' ]( \' @9 UPA14：JTCK置于下拉模式
PA13：JTMS置于上拉模式
/ _% }- c, e; x, G. [PB4：JNTRST置于上拉模式

. G) A' M. G' j; R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。
/ c: `* }/ O( [! `' \" Y( G
9 Y) h" H" e' e# L9 M. {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。
( I, F, c" d* a7 _
+ V" k: U, P8 G; W0 ^. J6 {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。
" ?+ y+ c. `  ~, c( R

三、单独的位设置或位清除
5 O% [) L( ?) x1 }, h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。

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。


: S& N; C2 A% [/ w! s& f四、外部中断/唤醒线
8 }9 w! r7 D2 I$ l) f& U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。
  q7 O) Z7 b" c" K& V+ p/ r: Y( E

, c  n  j# R2 |! T; p) G五、复用功能（AF）
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
6 I& m# |8 ]! \& |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)。
  q5 k5 `2 y8 g- W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。

# K) m5 y. N* k' J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。

( W! R+ P) w! x4 T2 G8 {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  n" Y- K# e( E4 Q! q6 T
八、输入配置
9 S- v; [3 d0 v- g) |* K+ [当I/O端口配置为输入时：、
& u( K& |8 e* E5 d- l# a输出缓冲器被禁止
, ^4 F: W4 V5 X# L- o施密特触发输入被激活
8 y! K  \, u2 k1 P6 D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
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
) W  g8 b* X) O/ V对输入数据寄存器的读访问可得到I/O状态
! O0 k, Q7 R; B: r
下图给出了I/O端口位的输入配置
7 v5 g# o4 Q& n
/ A/ l0 O- ]4 C
8 \: s2 @/ n; L/ K! @. j6 t) F
九、输出配置
0 E  R3 w) W; ?, \9 T  E$ w当I/O端口被配置为输出时：
输出缓冲器被激活
# M8 x' l) M1 V4 m% A1 j/ e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)。
3 N9 \6 G, ]% H" R+ s/ x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
% e' P5 \. e& ?9 D, m- \" w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
$ S1 p# g% y  ?5 w" B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
! W8 o4 q2 O2 c' k1 ?1 t
下图给出了I/O端口位的输出配置


3 l8 L) c1 r9 P. ~; g9 h0 \
# p- l# e  i. B# o- M十、复用功能配置
4 k5 N; Y! X- K8 `+ G% q% X; U/ r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、
. j: C7 R7 s! h) U& u! h  x% @内置外设的信号驱动输出缓冲器(复用功能输出)
/ C( s" q7 q9 J+ O  o  Q施密特触发输入被激活
弱上拉和下拉电阻被禁止
- x& S' i, h4 w. q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
! B( D) Y: d. a* {. o9 ?; Q/ p; A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
" |* V4 f- B2 J6 i( L3 R
  O2 L# R1 U0 g% Y) X7 Z
' N6 z3 }; A1 v下图给出了复用功能配置图片
9 i$ |  z4 H2 r

) M5 n. E- i. J
十一、模拟输入配置
! f1 r5 y+ I( P- I. I7 J* A" D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’；
9 v3 v/ ^( \4 J5 [% }弱上拉和下拉电阻被禁止；
1 h$ E) \6 T3 ~7 w读取输入数据寄存器时数值为’0’。
下图示出了I/O端口位的高阻抗模拟输入配置：


$ C+ X3 D+ l1 ^8 K% X& n) _: G转载自： 嵌入式产品侠
- S1 D( E5 R2 m+ ~如有侵权请联系删除

/ x2 V& f: [4 f' ?/ D