STM32 GPIO详解

STM32 GPIO

1. IO口模式

输入		输出
浮空输入	GPIO_Mode_AIN	开漏输出	GPIO_Mode_Out_PP
上拉输入	GPIO_Mode_IN_FLOATING	推挽输出	GPIO_Mode_Out_OD
下拉输入	GPIO_Mode_IPD	推挽式复用功能	GPIO_Mode_AF_PP
模拟输入	GPIO_Mode_IPU	开漏复用功能	GPIO_Mode_AF_OD

浮空输入：什么电阻都不接，由施密特触发器输入，输入阻抗较大，为一个不确定的值，通常作为IIC,USART等通讯协议的接收端；
上拉输入：接入上拉电阻输入数字信号1；
下拉输入：接入下拉电阻输入数字信号0；
模拟输入：主要是用于ADC外设的输入；

开漏输出：无法真正输出高电平，即高电平没有驱动能力，需要借助外部上拉电阻完成对外驱动。
推挽输出：线路经过一个类似CMOS反相器的电路单元，要输出大电流一般采用这种输出方式，例如点亮LED灯。
推挽复用和开漏复用：可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况（即并非作为通用IO口使用）。

注：开漏输出可以实现“线与”功能。
“线与”：多个信号线直接连在一起，所有信号线为高电平时，合在一起的总线为高电平；只要有任意一个是低电平，总线就是低电平。
推挽输出就没有这个功能，如果高低电平连在一起，就会出现电流倒灌，损坏器件。推挽输出的最大优点就是可以真正的输出高电平和低电平，在两种电平下都有驱动能力。

2. IO口的寄存器

每个IO口都有七个寄存器来控制。
2个32位配置模式的端口配置寄存器CRL和CRH；
2个32位的数据寄存器IDR和ODR；
1个32位的置位/复位寄存器BSRR；
1个16位的复位寄存器BRR；
1个32位的锁存寄存器LCKR；

对于寄存器CRL来讲有32位，因为每一个IO口要用4个位来控制，所以CRL可以控制8个IO口。所以CRL配置0-7的IO口，CRH来配置8-15的IO口。
在寄存器中从最低位开始，首先时MODE然后是CNF，再然后是MODE，以此类推。
MODE有两位，CNF有两位。

MODE[1:0]

00：输入模式（复位后的状态）

01：输出模式，最大速度10MHz

10：输出模式，最大速度2MHz

11：输出模式，最大速度50MHz

CNF[1:0]

在输入模式下（MODE[1:0]=00）

00：模拟输入模式

01：浮空输入模式（复位后的状态）

10：上拉、下拉输入模式

11：保留

在输出模式（MODE[1:0]>00）

00：通用推挽输出模式

01：通用开漏输出模式

10：复用功能推挽输出模式

11：复用功能开漏输出模式

该寄存器的复位值时0x4444 4444。可以发现复位值就是配置端口为浮空输入模式。

3. 示例代码

//IO方向设置
//GPIOA->CRL &= 0xFFFFFFF0;   指的是将PA0这个引脚配置复位清零
//GPIOA->CRL|=8<<0;           指的是将PA0这个引脚配置为输入模式的上拉、下拉输入模式
#define MPU_SDA_IN()  {GPIOA->CRL &= 0xFFFFFFF0; GPIOA->CRL|=8<<0; }
//GPIOA->CRL|=8<<0;           指的是将PA0这个引脚配置为输出模式下的通用推挽输出模式
#define MPU_SDA_OUT() {GPIOA->CRL &= 0xFFFFFFF0; GPIOA->CRL|=3<<0; }