STM中使用GPIO的總結(jié)超強(qiáng)

1、STM32 GPIO使用操作步驟：1. 使能GPIO對(duì)應(yīng)的外設(shè)時(shí)鐘例如：/使能GPIOA、GPIOB、GPIOC對(duì)應(yīng)的外設(shè)時(shí)鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB| RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE);2. 聲明一個(gè)GPIO_InitStructure結(jié)構(gòu)體例如：GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;3. 選擇待設(shè)置的GPIO管腳例如：/* 選擇待設(shè)置的GPIO第7、8、9管腳位 ，中間加“|”符號(hào) */GPIO_InitStructure

2、.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;4. 設(shè)置選中GPIO管腳的速率例如：/* 設(shè)置選中GPIO管腳的速率為最高速率2MHz */GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;/最高速率2MHz5. 設(shè)置選中GPIO管腳的模式例如：/* 設(shè)置選中GPIO管腳的模式為開漏輸出模式*/GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;/開漏輸出模式6. 根據(jù)GPIO_InitStructure中指定的參數(shù)初始化外設(shè)GPIOX例如：/* 根據(jù)G

3、PIO_InitStructure中指定的參數(shù)初始化外設(shè)GPIOC */GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);7.其他應(yīng)用例： 將端口GPIOA的第10、15腳置1（高電平）GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_15);例：將端口GPIOA的第10、15腳置0（低電平）GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_15);GPIO寄存器：寄存器描述CRL端口配置低寄存器 CRH 端口配置高寄存器 IDR 端口輸入數(shù)據(jù)寄存器 ODR 端口輸出數(shù)據(jù)寄存器 BSR

4、R 端口位設(shè)置/復(fù)位寄存器 BRR 端口位復(fù)位寄存器LCKR 端口配置鎖定寄存器 EVCR 事件控制寄存器 MAPR 復(fù)用重映射和調(diào)試I/O配置寄存器 EXTICR 外部中斷線路0-15配置寄存器 GPIO庫(kù)函數(shù)： 函數(shù)名 描述 GPIO_DeInit 將外設(shè)GPIOx寄存器重設(shè)為缺省值 GPIO_AFIODeInit 將復(fù)用功能（重映射事件控制和EXTI設(shè)置）重設(shè)為缺省值 GPIO_Init 根據(jù)GPIO_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設(shè)GPIOx寄存器 GPIO_StructInit 把GPIO_InitStruct中的每一個(gè)參數(shù)按缺省值填入 GPIO_ReadInputData

5、Bit 讀取指定端口管腳的輸入 GPIO_ReadInputData 讀取指定的GPIO端口輸入 GPIO_ReadOutputDataBit 讀取指定端口管腳的輸出 GPIO_ReadOutputData 讀取指定的GPIO端口輸出 GPIO_SetBits 設(shè)置指定的數(shù)據(jù)端口位 GPIO_ResetBits 清除指定的數(shù)據(jù)端口位 GPIO_WriteBit 設(shè)置或者清除指定的數(shù)據(jù)端口位 GPIO_Write 向指定GPIO數(shù)據(jù)端口寫入數(shù)據(jù) GPIO_PinLockConfig 鎖定GPIO管腳設(shè)置寄存器 GPIO_EventOutputConfig 選擇GPIO管腳用作事件輸出 GPIO_

6、EventOutputCmd 使能或者失能事件輸出 GPIO_PinRemapConfig 改變指定管腳的映射 GPIO_EXTILineConfig 選擇GPIO管腳用作外部中斷線路 庫(kù)函數(shù)：函數(shù)GPIO_DeInit功能描述：將外設(shè)GPIOx寄存器重設(shè)為缺省值例：GPIO_DeInit(GPIOA); 函數(shù)GPIO_AFIODeInit功能描述：將復(fù)用功能（重映射事件控制和EXTI設(shè)置）重設(shè)為缺省值例：GPIO_AFIODeInit(); 函數(shù)GPIO_Init功能描述：根據(jù)GPIO_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設(shè)GPIOx寄存器例：GPIO_InitTyp

7、eDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitTypeDef structure GPIO_InitTypeDef定義于文件“stm32f10x_gpio.h”： typedef str

8、uct u16 GPIO_Pin; GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; GPIO_InitTypeDef; GPIO_Pin 該參數(shù)選擇待設(shè)置的GPIO管腳，使用操作符“|”可以一次選中多個(gè)管腳。可以使用下表中的任意組合。GPIO_Pin_None：無(wú)管腳被選中 GPIO_Pin_x：選中管腳x（0-15）GPIO_Pin_All：選中全部管腳 GPIO_Speed GPIO_Speed：用以設(shè)置選中管腳的速率。GPIO_Speed_10MHz：最高輸出速率10MHz GPIO_Speed_2MHz：最高

9、輸出速率2MHz GPIO_Speed_50MHz：最高輸出速率50MHz  GPIO_Mode GPIO_Mode：用以設(shè)置選中管腳的工作狀態(tài)。GPIO_Mode_AIN：模擬輸入 GPIO_Mode_IN_FLOATING：浮空輸入 GPIO_Mode_IPD：下拉輸入 GPIO_Mode_IPU：上拉輸入 GPIO_Mode_Out_OD：開漏輸出 GPIO_Mode_Out_PP：推挽輸出 GPIO_Mode_AF_OD：復(fù)用開漏輸出 GPIO_Mode_AF_PP：復(fù)用推挽輸出 函數(shù)GPIO_StructInit功能描述：把GPIO_InitStruct中的每一個(gè)

10、參數(shù)按缺省值填入例：GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);GPIO_InitStruct：GPIO_Pin：GPIO_Pin_All GPIO_Speed：GPIO_Speed_2MHz GPIO_Mode：GPIO_Mode_IN_FLOATING 函數(shù)GPIO_ReadInputDataBit功能描述：讀取指定端口管腳的輸入例：u8 ReadValue; ReadValue = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_7);&#

11、160;函數(shù)GPIO_ReadInputData功能描述：讀取指定的GPIO端口輸入例：u16 ReadValue; ReadValue = GPIO_ReadInputData(GPIOC); 函數(shù)GPIO_ReadOutputDataBit功能描述：讀取指定端口管腳的輸出例：u8 ReadValue; ReadValue = GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_7); 函數(shù)GPIO_ReadOutputData功能描述：讀取指定的GPIO端口輸出例：u16 ReadValue; ReadValue = GPIO_ReadOutp

12、utData(GPIOC); 函數(shù)GPIO_SetBits功能描述：置位指定的數(shù)據(jù)端口位例： 將端口GPIOA的第10、15腳置1（高電平）GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_15); 函數(shù)GPIO_ResetBits功能描述：清除指定的數(shù)據(jù)端口位例：將端口GPIOA的第10、15腳置0（低電平）GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_15); 函數(shù)GPIO_WriteBit功能描述：設(shè)置或者清除指定的數(shù)據(jù)端口位例： GPIO_WriteBit(GPIOA, GPI

13、O_Pin_15, Bit_SET);  函數(shù)GPIO_Write功能描述：向指定GPIO數(shù)據(jù)端口寫入數(shù)據(jù)例： GPIO_Write(GPIOA, 0x1101);  函數(shù)GPIO_PinLockConfig功能描述：鎖定GPIO管腳設(shè)置寄存器例： GPIO_PinLockConfig(GPIOA, GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1); 函數(shù)GPIO_EventOutputConfig功能描述：選擇GPIO管腳用作事件輸出例： GPIO_EventOutputConfig(GPIO_PortSourc

14、eGPIOE, GPIO_PinSource5); GPIO_PortSource GPIO_PortSource用以選擇用作事件輸出的GPIO端口。 函數(shù)GPIO_EventOutputCmd功能描述：使能或者失能事件輸出例： GPIO_EventOutputConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource6); GPIO_EventOutputCmd(ENABLE); 函數(shù)GPIO_PinRemapConfig功能描述：改變指定管腳的映射例： GPIO_PinRemapCo

15、nfig(GPIO_Remap_I2C1, ENABLE);  一GPIO概述1、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)用功能的開漏

16、輸出 模式7和模式8需根據(jù)具體的復(fù)用功能決定。 2、專門的寄存器(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”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。 3、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)。 4、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。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

17、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)。 4.1各種借口的措施： 4.1.1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。 4.1.2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。 4.1.3對(duì)于SPI接口，假如使用1

18、8M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。 4.2 GPIO口設(shè)為輸入時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)電路與端口是斷開，所以輸出速度配置無(wú)意義。 4.3 在復(fù)位期間和剛復(fù)位后，復(fù)用功能未開啟，I/O端口被配置成浮空輸入模式。 4.4 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。 4.5 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。 5、所有I/O口兼容CMOS和TTL，多數(shù)I/O口兼容5V電平。 6、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

19、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。 7、具有獨(dú)立的喚醒I/O口。 8.很多I/O口的復(fù)用功能可以重新映射。 9.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。二推挽結(jié)構(gòu) 一般是指兩個(gè)三極管分別受兩互補(bǔ)信號(hào)的控制,總是在一個(gè)三極管導(dǎo)通的時(shí)候另一個(gè)截止.要實(shí)現(xiàn)線與需要用OC(open collector)門電路 .如果輸出級(jí)

20、的有兩個(gè)三極管，始終處于一個(gè)導(dǎo)通、一個(gè)截止的狀態(tài)，也就是兩個(gè)三級(jí)管推挽相連，這樣的電路結(jié)構(gòu)稱為推拉式電路或圖騰柱（Totem- pole）輸出電路（可惜，圖無(wú)法貼上）。當(dāng)輸出低電平時(shí)，也就是下級(jí)負(fù)載門輸入低電平時(shí)，輸出端的電流將是下級(jí)門灌入T4；當(dāng)輸出高電平時(shí)，也就是下級(jí)負(fù)載門輸入高電平時(shí)，輸出端的電流將是下級(jí)門從本級(jí)電源經(jīng) T3、D1 拉出。這樣一來(lái)，輸出高低電平時(shí)，T3 一路和 T4 一路將交替工作，從而減低了功耗，提高了每個(gè)管的承受能力。又由于不論走哪一路，管子導(dǎo)通電阻都很小，使RC常數(shù)很小，轉(zhuǎn)變速度很快。因此，推拉式輸出級(jí)既提

21、高電路的負(fù)載能力，又提高開關(guān)速度。供你參考。 推挽電路是兩個(gè)參數(shù)相同的三極管或MOSFET,以推挽方式存在于電路中,各負(fù)責(zé)正負(fù)半周的波形放大任務(wù),電路工作時(shí)，兩只對(duì)稱的功率開關(guān)管每次只有一個(gè)導(dǎo)通，所以導(dǎo)通損耗小效率高。 輸出既可以向負(fù)載灌電流，也可以從負(fù)載抽取電流三開漏電路    在電路設(shè)計(jì)時(shí)我們常常遇到開漏（open drain）和開集（open collector）的概念。所謂開漏電路概念中提到的“漏”就是指MOSFET的漏極。同理，開集電路中的“集”就是指三極管的集電極。開漏電路就是指以MOSFET的漏極為輸出的電路。一般的用法

22、是會(huì)在漏極外部的電路添加上拉電阻。完整的開漏電路應(yīng)該由開漏器件和開漏上拉電阻組成。 組成開漏形式的電路有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1. 利用 外部電路的驅(qū)動(dòng)能力，減少IC內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)。當(dāng)IC內(nèi)部MOSFET導(dǎo)通時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流是從外部的VCC流經(jīng)R pull-up ，MOSFET到GND。IC內(nèi)部?jī)H需很下的柵極驅(qū)動(dòng)電流。如圖1。 2. 可以將多個(gè)開漏輸出的Pin，連接到一條線上。形成 “與邏輯” 關(guān)系。如圖1，當(dāng)PIN_A、PIN_B、PIN_C任意一個(gè)變低后，開漏線上的邏輯就為0了。這也是I2C，SMBus等總線判斷總線占用狀態(tài)的原理。

23、3. 可以利用改變上拉電源的電壓，改變傳輸電平。如圖2, IC的邏輯電平由電源Vcc1決定，而輸出高電平則由Vcc2決定。這樣我們就可以用低電平邏輯控制輸出高電平邏輯了。 4. 開漏Pin不連接外部的上拉電阻，則只能輸出低電平(因此對(duì)于經(jīng)典的51單片機(jī)的P0口而言，要想做輸入輸出功能必須加外部上拉電阻，否則無(wú)法輸出高電平邏輯)。 5. 標(biāo)準(zhǔn)的開漏腳一般只有輸出的能力。添加其它的判斷電路，才能具備雙向輸入、輸出的能力。 應(yīng)用中需注意： 1.   開漏和開集的原理類似，在許多應(yīng)用中我們利用開集電路代替開漏電路。例如，某輸入Pin

24、要求由開漏電路驅(qū)動(dòng)。則我們常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)方式是利用一個(gè)三極管組成開集電路來(lái)驅(qū)動(dòng)它，即方便又節(jié)省成本。如圖3。 2. 上拉電阻R pull-up的 阻值 決定了 邏輯電平轉(zhuǎn)換的沿的速度 。阻值越大，速度越低功耗越小。反之亦然。    Push-Pull輸出就是一般所說(shuō)的推挽輸出，在CMOS電路里面應(yīng)該較CMOS輸出更合適，應(yīng)為在CMOS里面的pushpull輸出能力不可能做得雙極那么大。輸出能力看IC內(nèi)部輸出極N管P管的面積。和開漏輸出相比，pushpull的高低電平由IC的電源低定，不能簡(jiǎn)單的做邏輯操作等。&

25、#160;pushpull是現(xiàn)在CMOS電路里面用得最多的輸出級(jí)設(shè)計(jì)方式。 at91rm9200 GPIO 模擬I2C接口時(shí)注意！ 四.OC、OD 集電極開路門(集電極開路 OC 或源極開路OD) open-drain是漏極開路輸出的意思，相當(dāng)于集電極開路(open-collector)輸出，即ttl中的集電極開路（oc）輸出。一般用于線或、線與，也有的用于電流驅(qū)動(dòng)。 open-drain是對(duì)mos管而言，open-collector是對(duì)雙極型管而言，在用法上沒(méi)啥區(qū)別。 開漏形式的電路有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1.利用外部電路的驅(qū)動(dòng)能力，減少IC內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)。&#

26、160;或驅(qū)動(dòng)比芯片電源電壓高的負(fù)載. 2. 可以將多個(gè)開漏輸出的Pin，連接到一條線上。通過(guò)一只上拉電阻，在不增加任何器件的情況下，形成“與邏輯”關(guān)系。這也是I2C，SMBus等總線判斷總線占用狀態(tài)的原理。如果作為圖騰輸出必須接上拉電阻。接容性負(fù)載時(shí)，下降延是芯片內(nèi)的晶體管，是有源驅(qū)動(dòng)，速度較快；上升延是無(wú)源的外接電阻，速度慢。如果要求速度高電阻選擇要小，功耗會(huì)大。所以負(fù)載電阻的選擇要兼顧功耗和速度。 3.可以利用改變上拉電源的電壓，改變傳輸電平。例如加上上拉電阻就可以提供TTL/CMOS電平輸出等。 4.開漏Pin不連接外部的上拉電阻，則只能輸出低電平。一般來(lái)說(shuō)，開漏是用來(lái)連接不

27、同電平的器件，匹配電平用的。 5.正常的CMOS輸出級(jí)是上、下兩個(gè)管子，把上面的管子去掉就是OPEN-DRAIN了。這種輸出的主要目的有兩個(gè)：電平轉(zhuǎn)換和線與。 6.由于漏級(jí)開路，所以后級(jí)電路必須接一上拉電阻，上拉電阻的電源電壓就可以決定輸出電平。這樣你就可以進(jìn)行任意電平的轉(zhuǎn)換了。 7.線與功能主要用于有多個(gè)電路對(duì)同一信號(hào)進(jìn)行拉低操作的場(chǎng)合，如果本電路不想拉低，就輸出高電平，因?yàn)镺PEN-DRAIN上面的管子被拿掉，高電平是靠外接的上拉電阻實(shí)現(xiàn)的。（而正常的CMOS輸出級(jí)，如果出現(xiàn)一個(gè)輸出為高另外一個(gè)為低時(shí)，等于電源短路。） 8.OPEN-DRAIN提供了靈活的輸出方式，但是也有其弱點(diǎn)，就是帶來(lái)上升沿的延時(shí)。因?yàn)樯仙厥峭ㄟ^(guò)外接上拉無(wú)源電阻對(duì)負(fù)載充電，所以當(dāng)電阻選擇小時(shí)延時(shí)就小，但功耗大；反之延時(shí)大功耗小。所以如果對(duì)延時(shí)有