STM32中使用GPIO的總結(jié)(超強)

STM32GPIO使用操作步驟：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);聲明一個GPIO_InitStructure結(jié)構(gòu)體例如：GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;選擇待設置的 GPIO管腳例如：/* 選擇待設置的GPIO78、9管腳位 ，中間加“|符”號*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;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2MHz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 GPIOX1/15例如：/* 根據(jù)GPIO_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0、15腳置1（高電平）GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_15);例：將端口GPIOA的0、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(diào)試I/O 配置寄存器2/15EXTICR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_EventOutputCmd 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_DeInit3/15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_InitTypeDefGPIO_InitStructure;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_InitTypeDefstructureGPIO_InitTypeDef定義于文件“stm32f10x_gpio.h： ”typedefstruct{u16GPIO_Pin;GPIOSpeed_TypeDefGPIO_Speed;4/15GPIOMode_TypeDefGPIO_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_SpeedGPIO_Speed： 用以設置選中管腳的速率。GPIO_Speed_10MHz：最高輸出速率10MHzGPIO_Speed_2MHz： 最高輸出速率 2MHzGPIO_Speed_50MHz：最高輸出速率50MHzGPIO_ModeGPIO_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5/15GPIO_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_InitTypeDefGPIO_InitStructure;GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);GPIO_InitStruct：GPIO_Pin：GPIO_Pin_AllGPIO_Speed：GPIO_Speed_2MHzGPIO_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：u8ReadValue;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：u16ReadValue;6/15ReadValue=GPIO_ReadInputData(GPIOC);函數(shù)GPIO_ReadOutputDataBit功能描述：讀取指定端口管腳的輸出例：u8ReadValue;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：u16ReadValue;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0、15腳置1（高電平）GPIO_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0、15腳置0（低電平）GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_15);7/15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_PinLockConfig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：8/15GPIO_EventOutputConfig(GPIO_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：浮空輸入帶上拉輸入帶下拉輸入模擬輸入開漏輸出——(此模式可實現(xiàn)hotpower說的真雙向IO)推挽輸出復用功能的推挽輸出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_BSRR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。9/154、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(qū)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(guān)（芯片內(nèi)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(qū)動電路，用戶可以根據(jù)自己的需要選擇合適的驅(qū)動電路）。通過選擇速度來選擇不同的輸出驅(qū)動模塊，達到最佳的噪聲控制和降低功耗的目的。高頻的驅(qū)動電路，噪聲也高，當不需要高的輸出頻率時，請選用低頻驅(qū)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(qū)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：對于串口，假如最大波特率只需115.2k，那么用的GPIO的引腳速度就夠了，既省電也噪聲小。對于I接口，假如使用400k波特率，若想把余量留大些，那么用的GPIO的引腳速度或許不夠，這時可以選用的GPIO引腳速度。對于SPI接口，假如使用或波特率，用的GPIO的引腳速度顯然不夠了，需要選用的GPIO的引腳速度。4.2GPIO口設為輸入時，輸出驅(qū)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。4.5GPIO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。10/156、大電流驅(qū)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)稱為推拉式電路或圖騰柱（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)3、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(zhuǎn)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(guān)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(guān)管每次只有一個導通，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11/15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：利用外部電路的驅(qū)動能力，減少IC內(nèi)部的驅(qū)動。當IC內(nèi)部MOSFET導通時，驅(qū)動電流是從外部的VCC流經(jīng)Rpull-up，MOSFET到GND。IC內(nèi)部僅需很下的柵極驅(qū)動電流。如1?？梢詫⒍鄠€開漏輸出的Pin，連接到一條線上。形成“與邏輯”關(guān)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I，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。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)。標準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：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(qū)動。則我們常見的驅(qū)動方式是利用一個三極管組成開集電路來驅(qū)動它，即方便又節(jié)省成本。如3。12/15上拉電阻Rpull-up的阻值決定了邏輯電平轉(zhuǎn)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push－pull輸出能力不可能做得雙極那么大。輸出能力看IC內(nèi)部輸出極N管P管的面積。和開漏輸出相比，push－pull的高低電平由IC的電源低定，不能簡單的做邏輯操作等。push－pull是現(xiàn)在CMOS電路里面用得最多的輸出級設計方式。at91rm9200GPIO模擬I接口時注意?。∷?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(qū)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(qū)動能力，減少IC內(nèi)部的驅(qū)動?；蝌?qū)動比芯片電源電壓高的負載.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(guān)系。這也是I，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(nèi)的晶體管，是有源驅(qū)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。13/154.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(zhuǎn)換和線與。6.由于漏級開路，所以后級電路必須接一上拉電阻，上拉電阻的電源電壓就可以決定輸出電平。這樣你就可以進行任意電平的轉(zhuǎn)換了。7.線與功能主要用于有多個電路對同一信號進行拉低操作的場合，如果本電路不想拉低，就輸出高電平，因為OPEN-DRAIN上面的管子被拿掉，高電平是靠外接的上拉電阻實現(xiàn)的。（而正常的CMOS輸出級，如果出現(xiàn)一個輸出為高另外一