一、GPIO功能描述
5 ?9 W2 l8 h2 s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。
( C. |: ]  c# o# X/ b% E. W" e输入浮空
; {5 t. z7 B% f3 j3 R, J+ v输入上拉
; k- k# g0 ]' ?输入下拉
- P5 h, D; W. }: [% l7 Z# K; D1 Z模拟输入
开漏输出
推挽式输出
8 x' x7 R* A' x1 V3 {0 P% A( W推挽式复用功能
开漏复用功能
& @8 u( {! S/ d) o' |" B8 D. 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


' F! C% p+ Z) Z" `& F! f7 j
3 s( J8 s/ y2 f/ `1 b图2 端口位配置表图片
- i; f6 [+ [1 G" c, _

/ {! k7 o3 F: R& o- n9 i
' {: q& M, H) U; m. J5 X图3 输出模式位
, G: v( s3 a% b) P

& G! Q& r' }! w6 C3 e" o9 N# {
二、通用I/O(GPIO)
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：
) @7 z; K8 t6 |3 m: s- {PA15：JTDI置于上拉模式
PA14：JTCK置于下拉模式
PA13：JTMS置于上拉模式
PB4：JNTRST置于上拉模式

, k7 Z: G/ ^( {- ~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。

' x! K0 D7 o, b8 c4 J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。
# c  Y  W/ d! t+ b, c
' V+ R( {* n* m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。
9 F/ i4 p( v% l8 m" [
* A* d6 L7 z' Y8 J$ n, i' T4 M& h
, W* Q" p1 j* ~2 G+ j, e  V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。

1 q  x$ Y0 q5 i4 E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。

5 e; g' G/ h5 Z) S; k. N1 ]
! |! {8 o% @1 l- n0 w. J3 ^四、外部中断/唤醒线
8 P6 j* K9 s2 P0 C* R* j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。
! p- X: v. P/ I0 ^8 Q& m

五、复用功能（AF）
  C6 |! y% w3 _, i0 T- D4 m( j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
4 Q9 r4 Y- R  ]) G% ^6 e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)。
, Q% Y4 x- L% R) w- a; \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。

( ?9 ]4 F% a' q& q( H3 N" l" w8 A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。
8 J5 T1 L* Q: }8 u" W
: @  w5 `' \9 @- G- g3 ]  [( L七、GPIO 锁定机制
/ u0 h$ D5 g8 ^$ c4 {2 e) P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。

% ~) [. g% m0 ]2 V: f* w# ]. \. d八、输入配置
当I/O端口配置为输入时：、
& H/ }6 E5 n" B( `- H: U输出缓冲器被禁止
* Q' R8 R, |0 S8 K' d施密特触发输入被激活
; S0 V1 y- G) m2 Y  k: P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
4 Q, N: K4 T2 d2 f1 L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
+ z. X: c5 C! J8 }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

4 Q! J+ \! ]1 M  ?/ A

/ ^; C3 k- l4 `+ p) S" `九、输出配置
  S* m# R  J7 S/ L7 i) _当I/O端口被配置为输出时：
- d9 h' x: l' n& n输出缓冲器被激活
# t7 T% v& d9 k1 i8 |& L% Y- N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)。
) b2 v  }- n+ b5 D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。
% v3 V7 c4 U- Y8 P施密特触发输入被激活
) V5 F0 i, q1 c; @  ?+ c" B# `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
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
& _) w( s  R& {
% r# b, T) i# r8 M下图给出了I/O端口位的输出配置


8 X* ?1 L) `3 Q# z2 ]. L; G
0 x8 r0 j2 z) Q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、
# u% q6 Y* o2 G; a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
5 R- J8 T: r) v4 [" y" X2 k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
) f) l# m# S! G- C/ E3 I3 M9 w
. e; f7 \6 T4 F8 D# |; D* E
) ^5 T7 W* H1 L1 }+ M下图给出了复用功能配置图片
: x# o% O* y1 X


十一、模拟输入配置
当I/O端口被配置为模拟输入配置时：
" J- L; H! m2 f# w5 T输出缓冲器被禁止；
; f1 z" F+ s+ _# l8 `5 t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’；
7 o( Y1 D! g* j- ^4 ?: s. [弱上拉和下拉电阻被禁止；
! z/ ]6 ~, a3 [; }# E5 K读取输入数据寄存器时数值为’0’。
0 v% d" Q/ g& G! [& X6 s! G下图示出了I/O端口位的高阻抗模拟输入配置：
# ~$ j; {- y: ^* Z

转载自： 嵌入式产品侠
如有侵权请联系删除

( {; c1 N) K+ u: o0 X

# }6 I0 r7 j! ~# l