STM32中使用GPIO的總結(jié)(超強(qiáng))

STM32GPIO使用操作步驟：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);聲明一個(gè)GPIO_InitStructure結(jié)構(gòu)體例如：GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;選擇待設(shè)置的 GPIO管腳例如：/* 選擇待設(shè)置的GPIO78、9管腳位 ，中間加“|符”號(hào)*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;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2MHz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(kāi)漏輸出模式 */GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD;//開(kāi)漏輸出模式6.根據(jù)GPIO_InitStructure中指定的參數(shù)初始化外設(shè) GPIOX1/15例如：/* 根據(jù)GPIO_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0、15腳置1（高電平）GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_15);例：將端口GPIOA的0、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BSRR 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2/15EXTICR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_ReadInputDataBit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(xiě)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_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_DeInit3/15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_InitTypeDefGPIO_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_InitTypeDefstructureGPIO_InitTypeDef定義于文件“stm32f10x_gpio.h： ”typedefstruct{u16GPIO_Pin;GPIOSpeed_TypeDefGPIO_Speed;4/15GPIOMode_TypeDefGPIO_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_SpeedGPIO_Speed： 用以設(shè)置選中管腳的速率。GPIO_Speed_10MHz：最高輸出速率10MHzGPIO_Speed_2MHz： 最高輸出速率 2MHzGPIO_Speed_50MHz：最高輸出速率50MHzGPIO_ModeGPIO_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(kāi)漏輸出5/15GPIO_Mode_Out_PP： 推挽輸出GPIO_Mode_AF_OD： 復(fù)用開(kāi)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)參數(shù)按缺省值填入例：GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);GPIO_InitStruct：GPIO_Pin：GPIO_Pin_AllGPIO_Speed：GPIO_Speed_2MHzGPIO_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：u8ReadValue;ReadValue=GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7);函數(shù)GPIO_ReadInputData功能描述：讀取指定的 GPIO端口輸入例：u16ReadValue;6/15ReadValue=GPIO_ReadInputData(GPIOC);函數(shù)GPIO_ReadOutputDataBit功能描述：讀取指定端口管腳的輸出例：u8ReadValue;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：u16ReadValue;ReadValue=GPIO_ReadOutputData(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0、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0、15腳置0（低電平）GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_15);7/15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,GPIO_Pin_15,Bit_SET);函數(shù)GPIO_Write功能描述：向指定 GPIO數(shù)據(jù)端口寫(xiě)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_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource5);GPIO_PortSourceGPIO_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：8/15GPIO_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_PinRemapConfig(GPIO_Remap_I2C1,ENABLE);一．GPIO概述1、共有8種模式，可以通過(guò)編程選擇：浮空輸入帶上拉輸入帶下拉輸入模擬輸入開(kāi)漏輸出——(此模式可實(shí)現(xiàn)hotpower說(shuō)的真雙向IO)推挽輸出復(fù)用功能的推挽輸出復(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。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(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。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)。9/154、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：對(duì)于串口，假如最大波特率只需115.2k，那么用的GPIO的引腳速度就夠了，既省電也噪聲小。對(duì)于I接口，假如使用400k波特率，若想把余量留大些，那么用的GPIO的引腳速度或許不夠，這時(shí)可以選用的GPIO引腳速度。對(duì)于SPI接口，假如使用或波特率，用的GPIO的引腳速度顯然不夠了，需要選用的GPIO的引腳速度。4.2GPIO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。4.3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。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。4.5GPIO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。5、所有I/O口兼容CMOS和TTL，多數(shù)I/O口兼容5V電平。10/156、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。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(opencollector)門電路.如果輸出級(jí)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)3、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)既提高電路的負(fù)載能力，又提高開(kāi)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(kāi)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(kāi)漏電路11/15在電路設(shè)計(jì)時(shí)我們常常遇到開(kāi)漏（opendrain）和開(kāi)集（opencollector）的概念。所謂開(kāi)漏電路概念中提到的“漏”就是指MOSFET的漏極。同理，開(kāi)集電路中的“集”就是指三極管的集電極。開(kāi)漏電路就是指以MOSFET的漏極為輸出的電路。一般的用法是會(huì)在漏極外部的電路添加上拉電阻。完整的開(kāi)漏電路應(yīng)該由開(kāi)漏器件和開(kāi)漏上拉電阻組成。組成開(kāi)漏形式的電路有以下幾個(gè)特點(diǎn)：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)Rpull-up，MOSFET到GND。IC內(nèi)部?jī)H需很下的柵極驅(qū)動(dòng)電流。如1?？梢詫⒍鄠€(gè)開(kāi)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(kāi)漏線上的邏輯就為0了。這也是I，SMBus等總線判斷總線占用狀態(tài)的原理。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。開(kāi)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)。標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)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：開(kāi)漏和開(kāi)集的原理類似，在許多應(yīng)用中我們利用開(kāi)集電路代替開(kāi)漏電路。例如，某輸入Pin要求由開(kāi)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(kāi)集電路來(lái)驅(qū)動(dòng)它，即方便又節(jié)省成本。如3。12/15上拉電阻Rpull-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push－pull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(kāi)漏輸出相比，push－pull的高低電平由IC的電源低定，不能簡(jiǎn)單的做邏輯操作等。push－pull是現(xiàn)在CMOS電路里面用得最多的輸出級(jí)設(shè)計(jì)方式。at91rm9200GPIO模擬I接口時(shí)注意！！四.OC、OD集電極開(kāi)路門(集電極開(kāi)路OC或源極開(kāi)路OD)open-drain是漏極開(kāi)路輸出的意思，相當(dāng)于集電極開(kāi)路(open-collector)輸出，即ttl中的集電極開(kāi)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(kāi)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)?；蝌?qū)動(dòng)比芯片電源電壓高的負(fù)載.可以將多個(gè)開(kāi)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I，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。13/154.開(kāi)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(kāi)漏是用來(lái)連接不同電平的器件，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(kāi)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