STM32中使用GPIO的總結(超強)

1、STM32 GPIO使用操作步驟：1. 使能GPIO對應的外設時鐘例如：/使能GPIOA、GPIOB、GPIOC對應的外設時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB| RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE);2. 聲明一個GPIO_InitStructure結構體例如：GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;3. 選擇待設置的GPIO管腳例如：/* 選擇待設置的GPIO第7、8、9管腳位 ，中間加“|”符號 */GPIO_InitStructure

2、.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;4. 設置選中GPIO管腳的速率例如：/* 設置選中GPIO管腳的速率為最高速率2MHz */GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;/最高速率2MHz5. 設置選中GPIO管腳的模式例如：/* 設置選中GPIO管腳的模式為開漏輸出模式*/GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;/開漏輸出模式6. 根據(jù)GPIO_InitStructure中指定的參數(shù)初始化外設GPIOX例如：/* 根據(jù)G

3、PIO_InitStructure中指定的參數(shù)初始化外設GPIOC */GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);7.其他應用例： 將端口GPIOA的第10、15腳置1（高電平）GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_15);例：將端口GPIOA的第10、15腳置0（低電平）GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_15);GPIO寄存器：寄存器描述CRL端口配置低寄存器 CRH 端口配置高寄存器 IDR 端口輸入數(shù)據(jù)寄存器 ODR 端口輸出數(shù)據(jù)寄存器 BSRR 端口

4、位設置/復位寄存器 BRR 端口位復位寄存器LCKR 端口配置鎖定寄存器 EVCR 事件控制寄存器 MAPR 復用重映射和調試I/O配置寄存器 EXTICR 外部中斷線路0-15配置寄存器 GPIO庫函數(shù)： 函數(shù)名 描述 GPIO_DeInit 將外設GPIOx寄存器重設為缺省值 GPIO_AFIODeInit 將復用功能（重映射事件控制和EXTI設置）重設為缺省值 GPIO_Init 根據(jù)GPIO_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設GPIOx寄存器 GPIO_StructInit 把GPIO_InitStruct中的每一個參數(shù)按缺省值填入 GPIO_ReadInputDataBit

5、讀取指定端口管腳的輸入 GPIO_ReadInputData 讀取指定的GPIO端口輸入 GPIO_ReadOutputDataBit 讀取指定端口管腳的輸出 GPIO_ReadOutputData 讀取指定的GPIO端口輸出 GPIO_SetBits 設置指定的數(shù)據(jù)端口位 GPIO_ResetBits 清除指定的數(shù)據(jù)端口位 GPIO_WriteBit 設置或者清除指定的數(shù)據(jù)端口位 GPIO_Write 向指定GPIO數(shù)據(jù)端口寫入數(shù)據(jù) GPIO_PinLockConfig 鎖定GPIO管腳設置寄存器 GPIO_EventOutputConfig 選擇GPIO管腳用作事件輸出 GPIO_Even

6、tOutputCmd 使能或者失能事件輸出 GPIO_PinRemapConfig 改變指定管腳的映射 GPIO_EXTILineConfig 選擇GPIO管腳用作外部中斷線路 庫函數(shù)：函數(shù)GPIO_DeInit功能描述：將外設GPIOx寄存器重設為缺省值例：GPIO_DeInit(GPIOA);函數(shù)GPIO_AFIODeInit功能描述：將復用功能（重映射事件控制和EXTI設置）重設為缺省值例：GPIO_AFIODeInit();函數(shù)GPIO_Init功能描述：根據(jù)GPIO_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設GPIOx寄存器例：GPIO_InitTypeDef GPIO_InitSt

7、ructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitTypeDef structure GPIO_InitTypeDef定義于文件“stm32f10x_gpio.h”： typedef struct u16 GPIO_Pin; GPIOSpee

8、d_TypeDef GPIO_Speed; GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; GPIO_InitTypeDef; GPIO_Pin 該參數(shù)選擇待設置的GPIO管腳，使用操作符“|”可以一次選中多個管腳?？梢允褂孟卤碇械娜我饨M合。GPIO_Pin_None：無管腳被選中 GPIO_Pin_x：選中管腳x（0-15）GPIO_Pin_All：選中全部管腳GPIO_Speed GPIO_Speed：用以設置選中管腳的速率。GPIO_Speed_10MHz：最高輸出速率10MHz GPIO_Speed_2MHz：最高輸出速率2MHz GPIO_Speed_50MHz：最高輸出速率

9、50MHz GPIO_Mode GPIO_Mode：用以設置選中管腳的工作狀態(tài)。GPIO_Mode_AIN：模擬輸入 GPIO_Mode_IN_FLOATING：浮空輸入 GPIO_Mode_IPD：下拉輸入 GPIO_Mode_IPU：上拉輸入 GPIO_Mode_Out_OD：開漏輸出 GPIO_Mode_Out_PP：推挽輸出 GPIO_Mode_AF_OD：復用開漏輸出 GPIO_Mode_AF_PP：復用推挽輸出函數(shù)GPIO_StructInit功能描述：把GPIO_InitStruct中的每一個參數(shù)按缺省值填入例：GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructur

10、e; GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);GPIO_InitStruct：GPIO_Pin：GPIO_Pin_All GPIO_Speed：GPIO_Speed_2MHz GPIO_Mode：GPIO_Mode_IN_FLOATING函數(shù)GPIO_ReadInputDataBit功能描述：讀取指定端口管腳的輸入例：u8 ReadValue; ReadValue = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_7);函數(shù)GPIO_ReadInputData功能描述：讀取指定的GPIO端口輸入例：u16 ReadValue; R

11、eadValue = GPIO_ReadInputData(GPIOC);函數(shù)GPIO_ReadOutputDataBit功能描述：讀取指定端口管腳的輸出例：u8 ReadValue; ReadValue = GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_7);函數(shù)GPIO_ReadOutputData功能描述：讀取指定的GPIO端口輸出例：u16 ReadValue; ReadValue = GPIO_ReadOutputData(GPIOC);函數(shù)GPIO_SetBits功能描述：置位指定的數(shù)據(jù)端口位例： 將端口GPIOA的第10、15腳置1（高電平）GPI

12、O_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_15);函數(shù)GPIO_ResetBits功能描述：清除指定的數(shù)據(jù)端口位例：將端口GPIOA的第10、15腳置0（低電平）GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_15);函數(shù)GPIO_WriteBit功能描述：設置或者清除指定的數(shù)據(jù)端口位例： GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_15, Bit_SET);函數(shù)GPIO_Write功能描述：向指定GPIO數(shù)據(jù)端口寫入數(shù)據(jù)例：GPIO_Write(GPIOA, 0x1101);函數(shù)GPIO_PinL

13、ockConfig功能描述：鎖定GPIO管腳設置寄存器例：GPIO_PinLockConfig(GPIOA, GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1);函數(shù)GPIO_EventOutputConfig功能描述：選擇GPIO管腳用作事件輸出例：GPIO_EventOutputConfig(GPIO_PortSourceGPIOE, GPIO_PinSource5);GPIO_PortSourceGPIO_PortSource用以選擇用作事件輸出的GPIO端口。函數(shù)GPIO_EventOutputCmd功能描述：使能或者失能事件輸出例：GPIO_EventOutputConfig(GPIO

14、_PortSourceGPIOC,GPIO_PinSource6);GPIO_EventOutputCmd(ENABLE);函數(shù)GPIO_PinRemapConfig功能描述：改變指定管腳的映射例：GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_I2C1, ENABLE); 一GPIO概述1、共有8種模式，可以通過編程選擇： 1.浮空輸入 2.帶上拉輸入 3.帶下拉輸入 4.模擬輸入 5.開漏輸出(此模式可實現(xiàn)hotpower說的真雙向IO) 6.推挽輸出 7.復用功能的推挽輸出 8.復用功能的開漏輸出 模式7和模式8需根據(jù)具體的復用功能決定。 2、專門的寄存器(GPIOx_BS

15、RR和GPIOx_BRR)實現(xiàn)對GPIO口的原子操作，即回避了設置或清除I/O端口時的“讀-修改-寫”操作，使得設置或清除I/O端口的操作不會被中斷處理打斷而造成誤動作。 3、每個GPIO口都可以作為外部中斷的輸入，便于系統(tǒng)靈活設計。 4、I/O口的輸出模式下，有3種輸出速度可選(2MHz、10MHz和50MHz)，這有利于噪聲控制。這個速度是指I/O口驅動電路的響應速度而不是輸出信號的速度，輸出信號的速度與程序有關（芯片內部在I/O口的輸出部分安排了多個響應速度不同的輸出驅動電路，用戶可以根據(jù)自己的需要選擇合適的驅動電路）。通過選擇速度來選擇不同的輸出驅動模塊，達到最佳的噪聲控制和降低功耗的

16、目的。高頻的驅動電路，噪聲也高，當不需要高的輸出頻率時，請選用低頻驅動電路，這樣非常有利于提高系統(tǒng)的EMI性能。當然如果要輸出較高頻率的信號，但卻選用了較低頻率的驅動模塊，很可能會得到失真的輸出信號。 4.1各種借口的措施： 4.1.1對于串口，假如最大波特率只需115.2k，那么用2M的GPIO的引腳速度就夠了，既省電也噪聲小。 4.1.2對于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的引腳速度或許不夠，這時可以選用10M的GPIO引腳速度。 4.1.3對于SPI接口，假如使用18M或9M波特率，用10M的GPIO的引腳速度顯然不夠了，需要選用50M的GPIO

17、的引腳速度。 4.2 GPIO口設為輸入時，輸出驅動電路與端口是斷開，所以輸出速度配置無意義。 4.3 在復位期間和剛復位后，復用功能未開啟，I/O端口被配置成浮空輸入模式。 4.4 所有端口都有外部中斷能力。為了使用外部中斷線，端口必須配置成輸入模式。 4.5 GPIO口的配置具有上鎖功能，當配置好GPIO口后，可以通過程序鎖住配置組合，直到下次芯片復位才能解鎖。 5、所有I/O口兼容CMOS和TTL，多數(shù)I/O口兼容5V電平。 6、大電流驅動能力：GPIO口在高低電平分別為0.4V和VDD-0.4V時，可以提供或吸收8mA電流；如果把輸入輸出電平分別放寬到1.3V和VDD-1.3V時，可以

18、提供或吸收20mA電流。 7、具有獨立的喚醒I/O口。 8.很多I/O口的復用功能可以重新映射。 9.GPIO口的配置具有上鎖功能，當配置好GPIO口后，可以通過程序鎖住配置組合，直到下次芯片復位才能解鎖。此功能非常有利于在程序跑飛的情況下保護系統(tǒng)中其他的設備，不會因為某些I/O口的配置被改變而損壞如一個輸入口變成輸出口并輸出電流。二推挽結構 一般是指兩個三極管分別受兩互補信號的控制,總是在一個三極管導通的時候另一個截止.要實現(xiàn)線與需要用OC(opencollector)門電路.如果輸出級的有兩個三極管，始終處于一個導通、一個截止的狀態(tài)，也就是兩個三級管推挽相連，這樣的電路結構稱為推拉式電路或

19、圖騰柱（Totem-pole）輸出電路（可惜，圖無法貼上）。當輸出低電平時，也就是下級負載門輸入低電平時，輸出端的電流將是下級門灌入T4；當輸出高電平時，也就是下級負載門輸入高電平時，輸出端的電流將是下級門從本級電源經(jīng)T3、D1拉出。這樣一來，輸出高低電平時，T3一路和T4一路將交替工作，從而減低了功耗，提高了每個管的承受能力。又由于不論走哪一路，管子導通電阻都很小，使RC常數(shù)很小，轉變速度很快。因此，推拉式輸出級既提高電路的負載能力，又提高開關速度。供你參考。 推挽電路是兩個參數(shù)相同的三極管或MOSFET,以推挽方式存在于電路中,各負責正負半周的波形放大任務,電路工作時，兩只對稱的功率開關管

20、每次只有一個導通，所以導通損耗小效率高。 輸出既可以向負載灌電流，也可以從負載抽取電流三開漏電路在電路設計時我們常常遇到開漏（opendrain）和開集（opencollector）的概念。所謂開漏電路概念中提到的“漏”就是指MOSFET的漏極。同理，開集電路中的“集”就是指三極管的集電極。開漏電路就是指以MOSFET的漏極為輸出的電路。一般的用法是會在漏極外部的電路添加上拉電阻。完整的開漏電路應該由開漏器件和開漏上拉電阻組成。 組成開漏形式的電路有以下幾個特點： 1.利用外部電路的驅動能力，減少IC內部的驅動。當IC內部MOSFET導通時，驅動電流是從外部的VCC流經(jīng)Rpull-up，MOS

21、FET到GND。IC內部僅需很下的柵極驅動電流。如圖1。 2.可以將多個開漏輸出的Pin，連接到一條線上。形成“與邏輯”關系。如圖1，當PIN_A、PIN_B、PIN_C任意一個變低后，開漏線上的邏輯就為0了。這也是I2C，SMBus等總線判斷總線占用狀態(tài)的原理。 3.可以利用改變上拉電源的電壓，改變傳輸電平。如圖2,IC的邏輯電平由電源Vcc1決定，而輸出高電平則由Vcc2決定。這樣我們就可以用低電平邏輯控制輸出高電平邏輯了。 4.開漏Pin不連接外部的上拉電阻，則只能輸出低電平(因此對于經(jīng)典的51單片機的P0口而言，要想做輸入輸出功能必須加外部上拉電阻，否則無法輸出高電平邏輯)。 5.標準

22、的開漏腳一般只有輸出的能力。添加其它的判斷電路，才能具備雙向輸入、輸出的能力。 應用中需注意： 1.開漏和開集的原理類似，在許多應用中我們利用開集電路代替開漏電路。例如，某輸入Pin要求由開漏電路驅動。則我們常見的驅動方式是利用一個三極管組成開集電路來驅動它，即方便又節(jié)省成本。如圖3。 2.上拉電阻Rpull-up的阻值決定了邏輯電平轉換的沿的速度。阻值越大，速度越低功耗越小。反之亦然。 Push-Pull輸出就是一般所說的推挽輸出，在CMOS電路里面應該較CMOS輸出更合適，應為在CMOS里面的pushpull輸出能力不可能做得雙極那么大。輸出能力看IC內部輸出極N管P管的面積。和開漏輸出相

23、比，pushpull的高低電平由IC的電源低定，不能簡單的做邏輯操作等。pushpull是現(xiàn)在CMOS電路里面用得最多的輸出級設計方式。 at91rm9200GPIO模擬I2C接口時注意！ 四.OC、OD 集電極開路門(集電極開路OC或源極開路OD) open-drain是漏極開路輸出的意思，相當于集電極開路(open-collector)輸出，即ttl中的集電極開路（oc）輸出。一般用于線或、線與，也有的用于電流驅動。 open-drain是對mos管而言，open-collector是對雙極型管而言，在用法上沒啥區(qū)別。 開漏形式的電路有以下幾個特點： 1.利用外部電路的驅動能力，減少IC內

24、部的驅動。或驅動比芯片電源電壓高的負載. 2.可以將多個開漏輸出的Pin，連接到一條線上。通過一只上拉電阻，在不增加任何器件的情況下，形成“與邏輯”關系。這也是I2C，SMBus等總線判斷總線占用狀態(tài)的原理。如果作為圖騰輸出必須接上拉電阻。接容性負載時，下降延是芯片內的晶體管，是有源驅動，速度較快；上升延是無源的外接電阻，速度慢。如果要求速度高電阻選擇要小，功耗會大。所以負載電阻的選擇要兼顧功耗和速度。 3.可以利用改變上拉電源的電壓，改變傳輸電平。例如加上上拉電阻就可以提供TTL/CMOS電平輸出等。 4.開漏Pin不連接外部的上拉電阻，則只能輸出低電平。一般來說，開漏是用來連接不同電平的器件，匹配電平用的。 5.正常的CMOS輸出級是上、下兩個管子，把上面的管子去掉就是OPEN-DRAIN了。這種輸出的主要目的有兩個：電平轉換和線與。 6.由于漏級開