【STM32】引脚配置 |
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【STM32】引脚配置
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目录 一、stm32的GPIO模式简介 1、输入模式 2、输出模式 3、复用模式 各形式说明： 二、GPIO配置 1、GPIO初始化函数 2、外设使能函数及选择 关于使能函数的选择 3、完整的GPIO初始化步骤 （1）用作普通IO （2）作为复用IO（以串口为例） 三、关于引脚的0、1输出操作 1、单一引脚的操作函数： 2、同时对多个引脚操作函数： 一、stm32的GPIO模式简介stm32的GPIO引脚共有输入、输出和复用三种模式，每种模式又有多种使用形式： 1、输入模式a.输入上拉 b.输入下拉 c.输入浮空 d.模拟输入 2、输出模式a.开漏输出 b.推挽输出 3、复用模式a.推挽式复用 b.开漏式复用 各形式说明：上拉：GPIO通过上拉电阻接到VCC，即高电平； 下拉：GPIO通过下拉电阻接到GND，即低电平； 浮空：GPIO不上拉也不下拉，处于浮空状态（浮空状态的高低电平不稳定，一般不浮空）； 模拟：用作模拟量输入，模数转换（ADC）时的模拟量输入。 推挽输出：既可以输出高电平也可以输出低电平，驱动能力强； 开漏输出：输出低电平时引脚接地，无法真正输出高电平，即高电平时没有驱动能力，需要外接上拉电阻；这种方式适合在连接的外设电压比单片机电压低的时候。同时能读取IO口状态。 复用：GPIO可以用作其他功能引脚，例如复用为串口、SPI等，每个引脚可复用的功能不同，具体需查看芯片手册引脚定义章节。
stm32的引脚配置相关库函数及定义在”stm32f10x_gpio.c”和”stm32f10x_gpio.h”(F4系列:”stm32f4xx_gpio.c”和”stm32f4xx_gpio.h”)这两个文件里面。要使用相关外设就必须要使能，关于使能的库函数及定义在”stm32f10x_rcc.c”和”stm32f10x_rcc.h”(F4系列:”stm32f4xx_rcc.c”和”stm32f4xx_rcc.h”)里面。 1、GPIO初始化函数 void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);函数有两个参数，GPIOx则是哪组GPIO（GPIOA、GPIOB、GPIOB……），第二个参数则是一个结构体变量，该结构体成员如下（在.h头文件中找到）： F10x系列： typedef struct { uint16_t GPIO_Pin; /*引脚号选择，多个引脚时用|隔开，GPIO_Pin_0---15*/ GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; /*速率选择*/ GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; /*模式选择*/ }GPIO_InitTypeDef;F4xx系列： typedef struct { uint32_t GPIO_Pin; /*引脚号选择,多个引脚时用|隔开，GPIO_Pin_0---15*/ GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; /*模式选择*/ GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; /*速率选择*/ GPIOOType_TypeDef GPIO_OType; /*输出类型，推挽输出、开漏输出，如为输入模式则去掉该项*/ GPIOPuPd_TypeDef GPIO_PuPd; /*上拉下拉选择*/ }GPIO_InitTypeDef;对结构体成员赋值即可完成该引脚的配置，而每个成员又是一个枚举变量，因此我们只需选择其中一个枚举值进行赋值即可，相关的枚举值在_gpio.h头文件里能找到。 2、外设使能函数及选择（关于使能函数的选择，本人有幸体会过找错函数的尴尬：那是一个课堂上，需要点亮一个LED的简单任务，就因为选错了使能函数使得LED不能点亮，不断更改程序都无果，以致于使我觉得是板子的问题，于是叫来了助教，助教一眼就看出我的使能函数错了，我******这段话是个废话） 不同外设的使能函数不同，不同系列芯片同种外设的使能函数也有差异，这与芯片内部构造有关。在"stm32f10x_rcc.h"(F4系列：”stm32f4xx_rcc.h”)头文件中可以找到多种使能函数： void RCC_AHB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB1Periph, FunctionalState NewState); void RCC_AHB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB2Periph, FunctionalState NewState); void RCC_AHB3PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB3Periph, FunctionalState NewState); void RCC_APB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState); void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);函数都有两个参数，第一个参数是外设，第二个参数是新状态（使能(ENABLE)或不使能(DISABLE)）。既然不同外设的使能函数不同，那么怎么选择函数呢？ 关于使能函数的选择这里介绍两种本人常用方法（当然记住最好）： 第一种方法： 在"stm32f10x_rcc.c"源文件中找到该函数，在函数的上面就有介绍，例如：找到介绍有RCC_APB2Periph_AFIO, RCC_APB2Periph_GPIOA，就说明该函数就是使能复用（AFIO）及GPIOA外设的。
第二种方法： 在”stm32f10x_rcc.h”头文件中找相关参数定义。例如：要使能GPIOA；则找到这个xxxxxGPIOA，对照前面的APB2就知道要找的函数为： void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);
a、首先使能外设时钟 /*Stm32f10x*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);//使能PC,PD端口时钟 /*Stm32f4xx*/ RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);//使能GPIOF时钟b、调用void GPIO_Init();初始化引脚 GPIO_Init()函数的入口参数为结构体变量，所以先要定义一个结构体变量并赋值，然后调用void GPIO_Init()完成初始化： /*Stm32f10x*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; //C13端口 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOC.13 /*Stm32f4xx*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //F9、10端口 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; //普通输出模式 GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //100MHz GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉 GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure); //初始化c、完整的初始化程序 /*Stm32f10x*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量，变量要在程序之前定义 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE); //使能PC,PD端口时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; //C13端口 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOC_13 /*Stm32f4xx*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE); //使能GPIOF时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOF9,F10初始化设置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; //普通输出模式 GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //100MHz GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉 GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure); //初始化（没学结构体之前学的stm32，在看到这里时并不理解，只能照着做，学完结构体以及相关知识后再看这里豁然开朗，这句也是个废话） （2）作为复用IO（以串口为例）步骤与普通IO的一致，还需使能复用功能。 IO选择为复用时，F1系列 只需在结构体成员的模式种选择，F4系列需要另外调用函数： GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1 GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10复用为USART1由此可以看出F4系列的IO可以复用的功能更多，IO复用功能更强大。 完整的初始化程序： /*Stm32f10x*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA时钟 //USART1_TX GPIOA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOA.9 //USART1_RX GPIOA.10初始化 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //PA10 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOA.10 /*Stm32f4xx*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE); //使能USART1时钟 //串口1对应引脚复用映射 GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1 GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10复用为USART1 //USART1端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9与GPIOA10 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //复用功能 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9，PA10 三、关于引脚的0、1输出操作 1、单一引脚的操作函数： void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); //置位 void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//复位置位即置1，引脚输出高电平；复位即置0，引脚输出低电平。 函数第一个参数GPIOx为哪一组GPIO，第二个参数GPIO_Pin为哪一个引脚。例如对PA0操作： GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); //PA0置0 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); //PA0置1 2、同时对多个引脚操作函数： void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);该函数可对一组GPIO进行操作，每一组通常有16个引脚，对应16位二进制数。 第一个参数GPIOx为哪一组GPIO，第二个为一个16位的二进制数，分别对应16个引脚的输出值。例如： GPIO_Write(GPIOA, 0xFFFF); //0xFFFF = 1111 1111 1111 1111 //GPIOA的所有引脚都输出1。 |
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