stm32库函数GPIO_Init()解析

GPIO_Init函数是IO引脚的初始化函数，进行个个引脚的初始化配置，主要接受两个参数，一个是配置引脚组（GPIO_TypeDef* GPIOx），一个是配置的参数( GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct),具体如下

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)

/*其中第一个参数为那组引脚，每组拥有16个引脚，每组都具有不同的寄存器配置地址，第二个参数是一个数据结构，也就是将基本配置信息放在这个数据结构里面，再将这个结构传入函数进行配置*/

//其中数据机构可以表示为如下

typedef struct

{

  uint16_t GPIO_Pin; //引脚号

  GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; //配置速度

  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; //工作模式

}GPIO_InitTypeDef;

//其中配置模式和工作模式为GPIOSpeed_TypeDef和GPIOMode_TypeDef的枚举变量

为了方面的解析这个函数我们需要把几个常量的定义罗列一下

//首先是引脚定义

#define GPIO_Pin_0 ((uint16_t)0x0001) /* Pin 0 selected */

#define GPIO_Pin_1 ((uint16_t)0x0002) /* Pin 1 selected */

#define GPIO_Pin_2 ((uint16_t)0x0004) /* Pin 2 selected */

#define GPIO_Pin_3 ((uint16_t)0x0008) /* Pin 3 selected */

#define GPIO_Pin_4 ((uint16_t)0x0010) /* Pin 4 selected */

#define GPIO_Pin_5 ((uint16_t)0x0020) /* Pin 5 selected */

#define GPIO_Pin_6 ((uint16_t)0x0040) /* Pin 6 selected */

#define GPIO_Pin_7 ((uint16_t)0x0080) /* Pin 7 selected */

#define GPIO_Pin_8 ((uint16_t)0x0100) /* Pin 8 selected */

#define GPIO_Pin_9 ((uint16_t)0x0200) /* Pin 9 selected */

#define GPIO_Pin_10 ((uint16_t)0x0400) /* Pin 10 selected */

#define GPIO_Pin_11 ((uint16_t)0x0800) /* Pin 11 selected */

#define GPIO_Pin_12 ((uint16_t)0x1000) /* Pin 12 selected */

#define GPIO_Pin_13 ((uint16_t)0x2000) /* Pin 13 selected */

#define GPIO_Pin_14 ((uint16_t)0x4000) /* Pin 14 selected */

#define GPIO_Pin_15 ((uint16_t)0x8000) /* Pin 15 selected */

#define GPIO_Pin_All ((uint16_t)0xFFFF) /* All pins selected */

//其次是模式定义

typedef enum

{ GPIO_Mode_AIN = 0x0, //模拟输入

GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, //浮空输入模式， 默认

GPIO_Mode_IPD = 0x28, //上拉/下拉输入模式

GPIO_Mode_IPU = 0x48, //保留

GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, //通用开漏输出

GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, //通用推挽输出

GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, //复用（开漏)输出

GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 //复用（推挽)输出

}GPIOMode_TypeDef;

//最后是速度定义

typedef enum

{

GPIO_Speed_10MHz = 1,

GPIO_Speed_2MHz,

GPIO_Speed_50MHz

}GPIOSpeed_TypeDef;

其中引脚定义很容以看出引脚0则16位的第0位 置1 ，引脚为2则第2位置1，一次类推，所以如果要定义多个引脚只需要使用或逻辑运算(|)

其次模式定义也有他的规律，参考《stmf10xxx参考手册》可以得出知道存储的高低配置寄存器中每4位表达一个模式+速度，其中模式占高2位，速度占低2位，16个引脚就拥有4*16=64位来存储，所以这样定义就有它的道理，原因就是模式占高位例如10表示上拉/下拉输出模式，则在4位中占高2位，就应该是1000，低2位先用00表示，这样的话上拉/下拉输出模式就可以表示为1000=0x8,或者用0x28的第四位表示也可以，其它也是一样，就是里面的第五位1表示输出模式，0表示输入模式。

速度就直接用1，2，3来表示

具体的函数分析如下

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)

{

 /*初始化各个变量*/

  uint32_t currentmode = 0x00, currentpin = 0x00, pinpos = 0x00, pos = 0x00;

  uint32_t tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00;

  //currentmode 用于存放临时的LCIR

  //currentpin 用于存放配置的引脚位

  //pinpos 用于存放当前操作的引脚号

  //pos 存放当前操作的引脚位

  //tmreg 当前的CIR

  //pinmask

  //判断参数

  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));

  assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode));

  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_InitStruct->GPIO_Pin)); 

  //取出配置信息里面的模式信息并且取它的低4位

  currentmode = ((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x0F);

  if ((((uint32_t)GPIO_OInitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x10)) != 0x00) //输出模式

  { 

    //判断参数

    assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_InitStruct->GPIO_Speed));

    //将速度信息放入currentmode低二位

    currentmode |= (uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Speed;

  }

  if (((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin & ((uint32_t)0x00FF)) != 0x00) //引脚有定义

  {

    //当前的CRL保存

    tmpreg = GPIOx->CRL;

    //循环低八位引脚

    for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)

    {

      //当前是那个引脚，那个位置1

      pos = ((uint32_t)0x01) << pinpos;

      //读取引脚信息里面的当前引脚

      currentpin = (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos;

      if (currentpin == pos)     //如果当前引脚在配置信息里存在

      {

        pos = pinpos << 2; //pos=引脚号x2

        pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos; //1111<<引脚号x2,根据 CRL 的结构很容易理解

        tmpreg &= ~pinmask; //当前应该操作的CRL位清0

        tmpreg |= (currentmode << pos); //设置当前操作的 CRL 位

        if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD) // 端口置为高电平

        {

          GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);

        }

        else

        {

          if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)    // 端口清0

          {

            GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);

          }

        }

      }

    }

    GPIOx->CRL = tmpreg;

  }

最后就是把配置好的CRL传入CRL寄存器。设置完毕