原创 STM32 GPIO的配置

① 浮空输入_IN_FLOATING

② 带上拉输入_IPU  

③ 带下拉输入_IPD           

④ 模拟输入_AIN
⑤ 开漏输出_OUT_OD     

⑥ 推挽输出_OUT_PP

⑦ 复用功能的推挽输出_AF_PP

⑧ 复用功能的开漏输出_AF_OD

1.1         I/O口的输出模式下，有3种输出速度可选(2MHz、10MHz和50MHz)，这个速度是指I/O口驱动电路的响应速度而不是输出信号的速度，输出信号的速度与程序有关（芯片内部在I/O口的输出部分安排了多个响应速度不同的输出驱动电路，用户可以根据自己的需要选择合适的驱动电路）。通过选择速度来选择不同的输出驱动模块，达到最佳的噪声控制和降低功耗的目的。高频的驱动电路，噪声也高，当不需要高的输出频率时，请选用低频驱动电路，这样非常有利于提高系统的EMI性能。当然如果要输出较高频率的信号，但却选用了较低频率的驱动模块，很可能会得到失真的输出信号。关键是GPIO的引脚速度跟应用匹配（推荐10倍以上？）。比如：

1.1.1       对于串口，假如最大波特率只需115.2k，那么用2M的GPIO的引脚速度就够了，既省电也噪声小。

1.1.2       对于I2C接口，假如使用400k波特率，若想把余量留大些，那么用2M的GPIO的引脚速度或许不够，这时可以选用10M的GPIO引脚速度。

1.1.3       对于SPI接口，假如使用18M或9M波特率，用10M的GPIO的引脚速度显然不够了，需要选用50M的GPIO的引脚速度。

1.2         GPIO口设为输入时，输出驱动电路与端口是断开，所以输出速度

配置无意义。

1.3         在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。

1.4         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。

1.5         GPIO口的配置具有上锁功能，当配置好GPIO口后，可以通过程序锁住配置组合，直到下次芯片复位才能解锁。

2           在STM32中如何配置片内外设使用的IO端口

首先，一个外设经过 ①配置输入的时钟和 ②初始化后即被激活(开启)；③如果使用该外设的输入输出管脚，则需要配置相应的GPIO端口（否则该外设对应的输入输出管脚可以做普通GPIO管脚使用）；④再对外设进行详细配置。

对应到外设的输入输出功能有下述三种情况：
一、外设对应的管脚为输出：需要根据外围电路的配置选择对应的管脚为复用功能的推挽输出或复用功能的开漏输出。
二、外设对应的管脚为输入：则根据外围电路的配置可以选择浮空输入、带上拉输入或带下拉输入。
三、ADC对应的管脚：配置管脚为模拟输入。

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。将管脚配置成复用输出功能后，如果外设没有被激活，那么它的输出将不确定。

3           通用IO端口（GPIO）初始化：

3.1            GPIO初始化

3.1.1       RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | B | C, ENABLE)：使能APB2总线外设时钟

3.1.2       RCC_ APB2PeriphResetCmd (RCC_APB2Periph_GPIOA | B | C,

DISABLE)：释放GPIO复位

3.2            配置各个PIN端口（模拟输入_AIN、输入浮空_IN_FLOATING、输入上拉_IPU、输入下拉_IPD、开漏输出_OUT_OD、推挽式输出_OUT_PP、推挽式复用输出_AF_PP、开漏复用输出_AF_OD）

3.3            GPIO初始化完成

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最近刚开始学习STM32，所以从最基本的GPIO开始学起；首先看看STM32的datasheet上对GPIO口的简单介绍：每个GPI/O 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，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。每个I/O 端口位可以自由编程，然而I/0 端口寄存器必须按32 位字被访问(不允许半字或字节访问)。GPIOx_BSRR 和GPIOx_BRR 寄存器允许对任何GPIO 寄存器的读/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。

端口位配置 CNFx[1:0]=xxb，MODEx[1:0]=xxb

再看GPIO功能很强大：

1.通用I/O(GPIO)：最最基本的功能，可以驱动LED、可以产生PWM、可以驱动蜂鸣器等等；

2.单独的位设置或位清除：方便软体作业，程序简单。端口配置好以后只需GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin_x)就可以实现对GPIOx的pinx位为高电平；

3.外部中断/唤醒线：端口必须配置成输入模式时，所有端口都有外部中断能力；

4.复用功能(AF)：复用功能的端口兼有IO功能等。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)。

5.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。这时，复用功能就不再映射到它们的原始引脚上了

；

6.GPIO锁定机制：当在一个端口位上执行了所定(LOCK)程序，在下一次复位之前，将不能再更改端口位的配置。

GPIO基本设置

GPIOMode_TypeDef GPIO mode    定义及偏移地址

GPIO_Mode_AIN = 0x0,     //模拟输入

GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, //悬空输入

GPIO_Mode_IPD = 0x28,    //下拉输入

GPIO_Mode_IPU = 0x48,    //上拉输入

GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, //开漏输出

GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, //推挽输出

GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,   //开漏复用

GPIO_Mode_AF_PP = 0x18    //推挽复用

GPIO输入输出速度选择：

typedef enum

{

GPIO_Speed_10MHz = 1,

GPIO_Speed_2MHz,

GPIO_Speed_50MHz

}

GPIOSpeed_TypeDef;

#define IS_GPIO_SPEED(SPEED) ((SPEED == GPIO_Speed_10MHz) ||

(SPEED == GPIO_Speed_2MHz) || (SPEED == GPIO_Speed_50MHz))

做一个GPIO输出的试验

当I/O 端口被配置为推挽模式输出时：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。

用这段程序实现：GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

int main(void)

{

#ifdef DEBUG

debug();

#endif

/* 设置系统时钟 */

RCC_Configuration();

/* 嵌套中断设置*/

NVIC_Configuration();

/* 激活GPIOC clock */

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

/* Configure PC.04, PC.05, PC.06 and PC.07 as Output push-pull */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 |

GPIO_Pin_7;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

while (1)

{

    /*本试验仅能实现LED1亮、熄功能*/

    GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_4); //设置PC.04 pin为高电平，点亮

LED1

    Delay();

    GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_4); //设置PC.04 pin为低电平，熄灭

LED1

    Delay();

}

}

做一个GPIO输入的试验：以EK-STM32F中LCDdemo做例子

这个试验中把GPIO的PD.04做为按键输入，当下降沿来临时触发。

LCDdemo中的例程如下：首先配置按键PD.03, PD.04为按键输入接口。

void Button_Config(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/* Enable GPIOD clock */

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);

/* Configure PD.03, PD.04 as output push-pull */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 ;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

}

下面为按键作用是启动外部中断

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD, GPIO_PinSource3);

EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3;            //设定外部中断3

EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //设定中断模式

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //设定下降沿触

发模式

EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);