STM32 GPIO應(yīng)用筆記

①浮空輸入_IN_FLOATING

②帶上拉輸入_IPU

③帶下拉輸入_IPD

④模擬輸入_AIN
⑤開(kāi)漏輸出_OUT_OD

⑥推挽輸出_OUT_PP

⑦復(fù)用功能的推挽輸出_AF_PP

⑧復(fù)用功能的開(kāi)漏輸出_AF_OD

1.1I/O口的輸出模式下，有3種輸出速度可選(2MHz、10MHz和50MHz)，這個(gè)速度是指I/O口驅(qū)動(dòng)電路的響應(yīng)速度而不是輸出信號(hào)的速度，輸出信號(hào)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(gè)響應(yīng)速度不同的輸出驅(qū)動(dòng)電路，用戶可以根據(jù)自己的需要選擇合適的驅(qū)動(dòng)電路）。通過(guò)選擇速度來(lái)選擇不同的輸出驅(qū)動(dòng)模塊，達(dá)到最佳的噪聲控制和降低功耗的目的。高頻的驅(qū)動(dòng)電路，噪聲也高，當(dāng)不需要高的輸出頻率時(shí)，請(qǐng)選用低頻驅(qū)動(dòng)電路，這樣非常有利于提高系統(tǒng)的EMI性能。當(dāng)然如果要輸出較高頻率的信號(hào)，但卻選用了較低頻率的驅(qū)動(dòng)模塊，很可能會(huì)得到失真的輸出信號(hào)。

關(guān)鍵是GPIO的引腳速度跟應(yīng)用匹配（推薦10倍以上？）。比如：

1.1.1對(duì)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。

1.1.2對(duì)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(shí)可以選用10M的GPIO引腳速度。

1.1.3對(duì)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的引腳速度。

1.2GPIO口設(shè)為輸入時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)電路與端口是斷開(kāi)，所以輸出速度配置無(wú)意義。

1.3在復(fù)位期間和剛復(fù)位后，復(fù)用功能未開(kāi)啟，I/O端口被配置成浮空輸入模式。

1.4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。

1.5GPIO口的配置具有上鎖功能，當(dāng)配置好GPIO口后，可以通過(guò)程序鎖住配置組合，直到下次芯片復(fù)位才能解鎖。

2在STM32中如何配置片內(nèi)外設(shè)使用的IO端口

首先，一個(gè)外設(shè)經(jīng)過(guò)①配置輸入的時(shí)鐘和②初始化后即被激活(開(kāi)啟)；③如果使用該外設(shè)的輸入輸出管腳，則需要配置相應(yīng)的GPIO端口（否則該外設(shè)對(duì)應(yīng)的輸入輸出管腳可以做普通GPIO管腳使用）；④再對(duì)外設(shè)進(jìn)行詳細(xì)配置。

對(duì)應(yīng)到外設(shè)的輸入輸出功能有下述三種情況：
一、外設(shè)對(duì)應(yīng)的管腳為輸出：需要根據(jù)外圍電路的配置選擇對(duì)應(yīng)的管腳為復(fù)用功能的推挽輸出或復(fù)用功能的開(kāi)漏輸出。
二、外設(shè)對(duì)應(yīng)的管腳為輸入：則根據(jù)外圍電路的配置可以選擇浮空輸入、帶上拉輸入或帶下拉輸入。
三、ADC對(duì)應(yīng)的管腳：配置管腳為模擬輸入。

如果把端口配置成復(fù)用輸出功能，則引腳和輸出寄存器斷開(kāi)，并和片上外設(shè)的輸出信號(hào)連接。將管腳配置成復(fù)用輸出功能后，如果外設(shè)沒(méi)有被激活，那么它的輸出將不確定。

3通用IO端口（GPIO）初始化：

3.1GPIO初始化

3.1.1RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | B | C, ENABLE)：使能APB2總線外設(shè)時(shí)鐘

3.1.2RCC_ APB2PeriphResetCmd (RCC_APB2Periph_GPIOA | B | C, DISABLE)：釋放GPIO復(fù)位

3.2配置各個(gè)PIN端口（模擬輸入_AIN、輸入浮空_IN_FLOATING、輸入上拉_IPU、輸入下拉_IPD、開(kāi)漏輸出_OUT_OD、推挽式輸出_OUT_PP、推挽式復(fù)用輸出_AF_PP、開(kāi)漏復(fù)用輸出_AF_OD）

3.3GPIO初始化完成

下面我就在做個(gè)拋磚引玉，根據(jù)ST手冊(cè)上的內(nèi)容，簡(jiǎn)單地綜述一下GPIO的功能：
一、共有8種模式，可以通過(guò)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(kāi)漏輸出——(此模式可實(shí)現(xiàn)hotpower說(shuō)的真雙向IO)
6. 推挽輸出
7. 復(fù)用功能的推挽輸出
8. 復(fù)用功能的開(kāi)漏輸出
模式7和模式8需根據(jù)具體的復(fù)用功能決定。

二、專(zhuān)門(mén)的寄存器(GPIOx_BSRR和GPIOx_BRR)實(shí)現(xiàn)對(duì)GPIO口的原子操作，即回避了設(shè)置或清除I/O端口時(shí)的“讀-修改-寫(xiě)”操作，使得設(shè)置或清除I/O端口的操作不會(huì)被中斷處理打斷而造成誤動(dòng)作。

三、每個(gè)GPIO口都可以作為外部中斷的輸入，便于系統(tǒng)靈活設(shè)計(jì)。

四、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。

五、所有I/O口兼容CMOS和TTL，多數(shù)I/O口兼容5V電平。

六、大電流驅(qū)動(dòng)能力：GPIO口在高低電平分別為0.4V和VDD-0.4V時(shí)，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(shí)，可以提供或吸收20mA電流。

七、具有獨(dú)立的喚醒I/O口。

八、很多I/O口的復(fù)用功能可以重新映射。

九、GPIO口的配置具有上鎖功能，當(dāng)配置好GPIO口后，可以通過(guò)程序鎖住配置組合，直到下次芯片復(fù)位才能解鎖。此功能非常有利于在程序跑飛的情況下保護(hù)系統(tǒng)中其他的設(shè)備，不會(huì)因?yàn)槟承㊣/O口的配置被改變而損壞——如一個(gè)輸入口變成輸出口并輸出電流。

STM32第一個(gè)例子

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#include "stm32f10x_lib.h"

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

void LED_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

}