【STM32F407学习笔记】GPIO（一） |
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【STM32F407学习笔记】GPIO（一）
1. GPIO基础知识1.1 GPIO工作方式1.2 GPIO相关配置寄存器1.2.1 端口模式寄存器：GPIOx_MODER1.2.2 输出类型寄存器：GPIOx_OTYPER1.2.3 输出速度寄存器：GPIOx_OSPEEDR1.2.4 上拉/下拉寄存器：GPIOx_PUPDR1.2.5 输入数据寄存器：GPIOx_IDR1.2.6 端口置位/复位寄存器：GPIOx_BSRR（包含BSSRH和BSSRL）
2. GPIO输出的相关库函数重要函数
3 实验操作3.1 使用库函数进行操作3.2 使用寄存器操作
1. GPIO基础知识
1.1 GPIO工作方式
4种输入模式：
输入浮空输入上拉输入下拉模拟输入 4种输出模式：
开漏输出（带上拉或下拉）开漏复用功能（带上拉或下拉）推挽输出（带上拉或下拉）推挽复用功能（带上拉或下拉） 4种最大输出速度：
2MHz25MHz50MHz100MHz
上电复位后GPIO默认为浮空状态，部分特殊功能引脚为特定状态。 推挽输出：可以输出强高低电平，连接数字器件 开漏输出：只可以输出强低电平，高电平需要靠外部电阻拉高。输出端相当于三极管的集电极。适合于做电流型驱动 1.2 GPIO相关配置寄存器每组GPIO端口的寄存器包括10个寄存器： 4个32位配置寄存器 GPIOx_MODER：端口模式寄存器GPIOx_OTYPER：输出类型寄存器GPIOx_OSPEEDR：输出速度寄存器GPIOx_PUPDR：输出上下拉寄存器 2个32位数据寄存器 GPIOx_IDR：输入数据寄存器GPIOx_ODR：输出数据寄存器 1个端口置位/复位寄存器 GPIOx_BSRR 1个端口配置锁存寄存器 GPIOx_LCKR 2个端口复用功能寄存器 GPIOx_AFRLGPIOx_AFRH通过这10个寄存器，可以控制一组GPIO的16个IO口 1.2.1 端口模式寄存器：GPIOx_MODER位2y:2y+1 MODERy[1:0]：端口x配置位（y=0,1,…,15） 00：输入（复位状态）01：通用输出10：复用功能模式11：模拟模式 1.2.2 输出类型寄存器：GPIOx_OTYPER位32:16保留，必须为复位值 位15:0 OTy[1:0]：端口x配置位（y=0,1,…,15) 0：输出推挽（复位状态）1：输出开漏 1.2.3 输出速度寄存器：GPIOx_OSPEEDR位2y:2y+1 OSPEEDRy[1:0]：端口x配置位（y=0,1,…,15） 00：2MHz（低速）01：25MHz（中速）10：50MHz（快速）11：100MHz（高速） 1.2.4 上拉/下拉寄存器：GPIOx_PUPDR位2y:2y+1 PUPDRy[1:0]：端口x配置位（y=0,1,…,15） 00：无上下拉01：上拉10：下拉11：保留 1.2.5 输入数据寄存器：GPIOx_IDR位32:16保留，必须保持复位值 位15:0 IDRy[15:0]：端口输入数据（y=0,1,…,15） 这些位为只读形式，只能在字模式下访问，它们包含相应IO口的输入值 1.2.6 端口置位/复位寄存器：GPIOx_BSRR（包含BSSRH和BSSRL）注意：同时对BSy和BRy进行操作，则置位操作BSy优先级更高。 位32:16 BRy：端口x复位位y（y=0,1,…,15）（BSSRH） 0：不会对ODRx位进行任何操作1：对相应的ODRx位进行复位操作位15:0 BSy：端口x置位位y（y=0,1,…,15）(BSSRL) 0：不会对ODRx位进行任何操作1：对相应的ODRx位进行置位操作 2. GPIO输出的相关库函数 重要函数 GPIO初始化void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct); 作用：初始化一个或多个IO口（同一组的GPIO）的工作模式，输出类型，速度以及上下拉方式。typedef struct { uint32_t GPIO_Pin//指定要初始化的端口 GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;//端口模式 GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;//速度 GPIOOType_TypeDef GPIO_OType; //输出类型 GPIOPuPd_TypeDef GPIO_PuPd;//上拉或者下拉 }GPIO_InitTypeDef; /*端口模式*/ typedef enum { GPIO_Mode_IN = 0x00, // 输入 GPIO_Mode_OUT = 0x01, // 普通输出模式 GPIO_Mode_AF = 0x02, // 复用功能 GPIO_Mode_AN = 0x03 // 模拟功能 }GPIOMode_TypeDef; /*速度*/ typedef enum { GPIO_Low_Speed = 0x00, /*!< Low speed */ GPIO_Medium_Speed = 0x01, /*!< Medium speed */ GPIO_Fast_Speed = 0x02, /*!< Fast speed */ GPIO_High_Speed = 0x03 /*!< High speed */ }GPIOSpeed_TypeDef; /*输出类型*/ typedef enum { GPIO_OType_PP = 0x00,// 推挽输出 GPIO_OType_OD = 0x01 // 开漏输出 }GPIOOType_TypeDef; /*上下拉*/ typedef enum { GPIO_PuPd_NOPULL = 0x00, // 浮空 GPIO_PuPd_UP = 0x01, // 上拉 GPIO_PuPd_DOWN = 0x02 // 下拉 }GPIOPuPd_TypeDef; 设置输出电平void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); //置位 实际操作BSRRL寄存器 void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//复位 实际操作BSRRH寄存器 void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal);//设置值 void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);// 写入端口的值 3 实验操作 3.1 使用库函数进行操作 // 挂载时钟 // GPIOD RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD,ENABLE); // 配置端口PD13,14,15; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 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_DOWN;// 上拉 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;// 引脚 GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure); delay_init(128); while(1) { GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15); delay_ms(200); GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15); delay_ms(200); } 3.2 使用寄存器操作 // 挂载时钟 RCC->AHB1ENR|=(1 |
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