STM32-(05)：GPIO原理与操作

简单分析：红色框主要是输出电路（O），蓝色框主要是输入电路（I）；关于输出电路，可以通过写位设置/清除寄存器来改变输出数据寄存器，或者直接读写输出数据寄存器，有这两种方式，继而通过I/O端口输出。如果打开了复用功能，就走复用的通道，输出控制就是一个锁存器。若寄存器写入1，输出控制的上方输出1，则CMOS管P-MOS导通，CMOS管N-MOS不导通，输出高电平，若寄存器写入0，输出低电平。关于输入电路，I/O进来有两个保护二极管，防止电压过高，再进入，有两个电阻，上拉和下拉，当不拉时为浮空输入，一般用于模拟输入，经过施密特触发器，如果用作GPIO口，将值写入寄存器，如果用作复用，走复用通道。

GPIO功能描述 端口配置表+输出模式位

开漏输出就是P-MOS上方不接

推挽输出就是两个CMOS都正常

如图所示，涉及到四个位来决定输入输出

端口配置低寄存器 CRL 端口配置高寄存器 CRH

0-7一个八组，控制8个GPIO, 8-15另外八组，控制另外8个GPIO，GPIOX的 x的取值范围为（A-E）

端口输入数据低寄存器 IDR 端口输出数据高寄存器 ODR

输入、输出数据寄存器都只用到1位（一个端口16个引脚），只需要16位，所以高16位保留

端口位设置/复位寄存器 BSRR 端口位复位寄存器 BRR 端口配置锁定寄存器 LCKR

设置I/O口的引脚，输出电平。

int  main(void)

{

// GPIOA->CRL = 0x00; //CRL 代表低八个引脚（0-7）

// GPIOA->CRH = 0xffffffff; //CRH 代表高八个引脚（8-15）

/*1.设置GPIOA组的引脚的工作模式；应该是输出模式，输出模式应该是通用GPIO(非复用)，假设使用的是GPIOA.0、GPIOA.1

这两个引脚应该设置为推挽输出(查看端口位配置表<表11>：CNF1设为0、CNF0设为0)、速度50Mhz(查看端口位配置表<表11>：

MODE1、MODE0设为1)，继续查看 端口配置低寄存器（GPIOx_CRL）,一共32位（0-31），0-3控制GPIOA的第一个引脚，

4-7控制GPIOB的第二个引脚，0-3内是MODE0、MODE1、CNF0、CNF1，需要设置对应位已达到推挽输出与速度的要求。

*/

GPIOA->CRL = 0x33; //CRL是端口配置寄存器

//2.在相应的引脚输出一个电平

GPIOA->ODR = 0x0; //00 设置这两个引脚输出两个低电平

GPIOA->ODR = 0x3; //11 设置这两个引脚输出两个高电平

return(1);

}

通过改变GPIOA的第8位，使第0位状态跟着改变

int  main(void)

{

// 1、PA.0输出、50Mhz   PA.8输入(PA.0用到CRL, PA.8用到CRH)

GPIOA->CRL = 0x03; //PA.0输出、50Mhz

GPIOA->CRH = 0x04; //PA.8输入(选择浮空输入，因为模拟输入与复用输入不经过输入数据寄存器)

// 2、PA.0 == PA.8

while(1)

{

//第8位输入影响第0位输出

if((GPIOA->IDR & 0x0100) == 0x0100) //若成立，则第八位为1 （IDR 输入数据寄存器）

GPIOA->ODR = 0x01; //则相应第0位也置为1 （ODR 输入数据寄存器）

else

GPIOA->ODR = 0x00;

}

return(1);

}

GPIOA.8 ~ GPIOA.15 引脚输入状态影响GPIOA.0 ~ GPIOA.7 引脚输出状态

方案一

int  main(void)

{

// 1、PA.0 ~ PA.7 输出、50Mhz   PA.8 ~ PA.15 输入(PA.0用到CRL, PA.8用到CRH)

GPIOA->CRL = 0x33333333; //PA.0 ~ PA.7 输出、50Mhz

GPIOA->CRL = 0x44444444; //PA.8 ~ PA.15 输入(选择浮空输入，因为模拟输入与复用输入不经过输入数据寄存器)

// 2、PA.8 ~ PA.15 引脚输入状态影响PA.0 ~ PA.7 引脚输出状态

while(1)

{

//则第八位为1 （IDR 输入数据寄存器）,则相应第0位也置为1 （BSRR为 端口位设置寄存器，BRR位复位寄存器）

if((GPIOA->IDR & 0x0100) == 0x0100) GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x01;

else GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & (~0x01);

if((GPIOA->IDR & 0x0200) == 0x0200) GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x02;

else GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & (~0x02);

if((GPIOA->IDR & 0x0400) == 0x0400) GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x04;

else GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & (~0x04);

if((GPIOA->IDR & 0x0800) == 0x0800) GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x08;

else GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & (~0x08);

if((GPIOA->IDR & 0x1000) == 0x1000) GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x10;

else GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & (~0x10);

//………………以此类推

}

return(1);

}

方案二

int  main(void)

{

// 1、PA.0 ~ PA.7 输出、50Mhz   PA.8 ~ PA.15 输入(PA.0用到CRL, PA.8用到CRH)

GPIOA->CRL = 0x33333333; //PA.0 ~ PA.7 输出、50Mhz

GPIOA->CRL = 0x44444444; //PA.8 ~ PA.15 输入(选择浮空输入，因为模拟输入与复用输入不经过输入数据寄存器)

// 2、PA.8 ~ PA.15 引脚输入状态影响PA.0 ~ PA.7 引脚输出状态

while(1)

{

//则第八位为1 （IDR 输入数据寄存器）,则相应第0位也置为1 （BSRR为 端口位设置寄存器，BRR位复位寄存器）

if((GPIOA->IDR & 0x0100) == 0x0100) GPIOA->BSRR = 0x01; //第0位置1；

else GPIOA->BRR = 0x01; //第0位清零

if((GPIOA->IDR & 0x0200) == 0x0200) GPIOA->BSRR = 0x02;

else GPIOA->BRR = 0x02;

if((GPIOA->IDR & 0x0400) == 0x0400) GPIOA->BSRR = 0x04;

else GPIOA->BRR = 0x04;

if((GPIOA->IDR & 0x0800) == 0x0800) GPIOA->BSRR = 0x08;

else GPIOA->BRR = 0x08;

//………………以此类推

}

return(1);

}

//若使程序简便，可使用#define GPIOA1 GPIOA->BSRR #define GPIOA0 GPIOA->BRR