STM32笔记之 GPIO(通用输入输出引脚)
写在前面:本文章旨在总结备份、方便以后查询,由于是个人总结,如有不对,欢迎指正;另外,内容大部分来自网络、书籍、和各类手册,如若侵权请告知,马上删帖致歉。目录一、GPIO模式二、外设 I/O配置模式选择三、GPIO配置代码实现四、总工程实现一、GPIO模式STM32的 GPIO模式有以下几种:GPIO_Mode_AIN --模拟输入GPI...
写在前面:
本文章旨在总结备份、方便以后查询,由于是个人总结,如有不对,欢迎指正;另外,内容大部分来自网络、书籍、和各类手册,如若侵权请告知,马上删帖致歉。
目录
一、GPIO模式
STM32的 GPIO模式有以下几种:
- GPIO_Mode_AIN -- 模拟输入
- GPIO_Mode_IN_FLOATING -- 输入浮空
- GPIO_Mode_IPD -- 输入下拉
- GPIO_Mode_IPU -- 输入上拉
- GPIO_Mode_Out_OD -- 开漏输出
- GPIO_Mode_Out_PP -- 推挽式输出
- GPIO_Mode_AF_OD -- 开漏复用功能
- GPIO_Mode_AF_PP -- 推挽式复用功能
typedef enum
{
GPIO_Mode_AIN = 0x0,
GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,
GPIO_Mode_IPD = 0x28,
GPIO_Mode_IPU = 0x48,
GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,
GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,
GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,
GPIO_Mode_AF_PP = 0x18
}GPIOMode_TypeDef;
为了后面的代码参考,顺便在上面贴上 GPIO的模式结构体,也可以在 stm32f10x_gpio.h 文件中查看
根据上面的几种模式,可以大致分为 4种模式:输入、输出、复用、模拟
先来了解一下 I/O口总的功能结构,然后再细分

1、输入

2、输出

3、复用

4、模拟

二、外设 I/O配置模式选择






三、GPIO配置代码实现
本次只演示输入、输出的例子;另外的,后面也会一一应用
1、输出之推挽输出
/************************************************
函数名称 : LED_Config
功 能 : LED配置
参 数 : 无
返 回 值 : 无
*************************************************/
void LED_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
/* Configure PB.14 pin as output push pull */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
2、输入之上拉输入
/************************************************
函数名称 : Key_Config
功 能 : 按键配置
参 数 : 无
返 回 值 : 无
*************************************************/
void Key_Config(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
/* Enable GPIOB clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
/* Enable AFIO clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
/* Configure PB.01 pin as input pull up */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(KEY_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/* Connect EXTI1 Line to PB.01 pin */
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource1);
/* Configure EXTI1 line */
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line1;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
/* Enable the EXTI1 Interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
/* Generate software interrupt: simulate a falling edge applied on EXTI1 line */
EXTI_GenerateSWInterrupt(EXTI_Line1);
}
以上便是常用的一些 I/O配置;在输入中,用到了 EXIT和 NVIC这两个陌生的配置,现在你不需要弄懂他们,后面会详细说
四、总工程实现
bsp_gpio.c 源文件
#include "bsp_gpio.h"
/************************************************
函数名称 : LED_Config
功 能 : LED配置
参 数 : 无
返 回 值 : 无
*************************************************/
void LED_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
/* Configure PB.14 pin as output push pull */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
LED_OFF;
}
/************************************************
函数名称 : Key_Config
功 能 : 按键配置
参 数 : 无
返 回 值 : 无
*************************************************/
void Key_Config(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
/* Enable GPIOB clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
/* Enable AFIO clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
/* Configure PB.01 pin as input pull up */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(KEY_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/* Connect EXTI1 Line to PB.01 pin */
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource1);
/* Configure EXTI1 line */
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line1;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
/* Enable the EXTI1 Interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
/* Generate software interrupt: simulate a falling edge applied on EXTI1 line */
EXTI_GenerateSWInterrupt(EXTI_Line1);
}
/*---------------------------- END OF FILE ----------------------------*/
bsp_gpio.h 头文件
#ifndef __BSP_GPIO_H
#define __BSP_GPIO_H
#include "stm32f10x.h"
#define LED_GPIO_PORT GPIOB
#define LED_GPIO_PIN GPIO_Pin_14
#define LED_ON GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_14)
#define LED_OFF GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_14)
#define KEY_GPIO_PORT GPIOB
#define KEY_GPIO_PIN GPIO_Pin_1
void LED_Config(void);
void Key_Config(void);
#endif /* __BSP_GPIO_H */
/*---------------------------- END OF FILE ----------------------------*/
stm32f10x_it.c 源文件
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_it.h"
#include "bsp_gpio.h"
/******************************************************************************/
/* STM32F10x Peripherals Interrupt Handlers */
/******************************************************************************/
/**
* @brief This function handles External line 1 interrupt request.
* @param None
* @retval None
*/
void EXTI1_IRQHandler(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) != RESET)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(KEY_GPIO_PORT, KEY_GPIO_PIN) == RESET)
{
GPIO_WriteBit(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PIN, (BitAction)(1 - GPIO_ReadOutputDataBit(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PIN))); // LED信号翻转
}
/* Clear the EXTI line 1 pending bit */
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);
}
}
main.c 主函数
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>
/************************************************
函数名称 : main
功 能 : 主函数入口
参 数 : 无
返 回 值 : 无
*************************************************/
int main(void)
{
/* Initial Configuration */
SystemInit();
/* -------- End -------- */
LED_ON;
/* Infinite loop */
while (1)
{
}
}
在 STM32库中,并没有提供像 C51那样 I/O位取反操作,所以想要利用库进行 I/O位取反,就只能像上面的 GPIO_WriteBit(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PIN, (BitAction)(1 - GPIO_ReadOutputDataBit(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PIN))) 操作,先把当前的 IO电平读出来再置反写入,当然,这样做会消耗点时间,毕竟只是为了实现一个功能就调用两个库函数;这里我们可以自己利用寄存器封装一个函数,毕竟 ST他不做,那我们就自己造,原理很简单,就像 C51那样,把对应的位取反就好了,先来看下与输出相关联的 IO寄存器先:

所以我们就可以封装成下面的样子,然后放到 stm32f10x_gpio.c的 gpio管理官方源文件里,方便以后调用,同时在头文件里声明一下:
/**
* @brief Reverse the selected data port bits.
* @param GPIOx: where x can be (A..G) to select the GPIO peripheral.
* @param GPIO_Pin: specifies the port bits to be written.
* This parameter can be any combination of GPIO_Pin_x where x can be (0..15).
* @retval None
*/
void GPIO_PinReverse(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
GPIOx->ODR ^= GPIO_Pin;
}
最后,取而代之就是调用 GPIO_PinReverse(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PIN); 实现 IO翻转。
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