STM32IO端口相关配置

STM32 IO口可以配置的8种模式:

  1. 输入浮空;
  2. 输入上拉;
  3. 输入下拉;
  4. 模拟输入;
  5. 开漏输出;
  6. 推挽输出;
  7. 推挽输出
  8. 推挽式复用输出;
  9. 开漏复用功能;

I/O 5V兼容:

I/O Level 标 FT 的就是 5V 电平兼容的 ;

I/O 控制寄存器说明:

  1. 2 个 32 位的端口配置寄存器 CRL 和 CRH;
  2. 2 个 32 位的数据寄存器 IDR 和 ODR;
  3. 1 个 32 位的置位/复位寄存器BSRR;
  4. 1个 16 位的复位寄存器 BRR;
  5. 1 个 32 位的锁存寄存器 LCKR。

STM32 I/O 配置表:

功能 配置模式 CNF1 CNF0 PxODR寄存器
通用输出 推挽式(Push-Pull) 0 0 0或1
通用输出 开漏(Open-Drain) 0 1 0或1
复用功能输出 推挽式(Push-Pull) 1 0 不使用
复用功能输出 开漏(Open-Drain) 1 1 不使用
输入 模拟输入 0 0 不使用
输入 浮空输入 0 1 不使用
输入 下拉输入 1 0 0
输入 上拉输入 1 0 1

STM32输出模式配置表:

MODE1 MODE0 意义 模式
0 0 保留 输入
0 1 最大输出速度为10MHz 输出
1 0 最大输出速度为20MHz 输出
1 1 最大输出速度为50MHz 输出

常见的I/O配置(CRL/CRH):

CRL/CRH寄存器值 功能 使用
0X0 模拟输入模式 ADC
0X3 推挽输出模式 输出口,50M 速率
0X8 上/下拉输入模式 输入口
0XB 复用输出 使用 IO 口的第二功能, 50M 速

CRH控制高8位I/O口,CRL控制低8位I/O口。

GPIO 初始化函数:

GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);
上述函数有两个参数:

  1. 第一个用来指定GPIO,取值范围为GPIOA~GPIOG;
  2. 第二个用来初始化参数结构体(GPIO_InitTypeDef)指针;

通过初始化结构体初始化GPIO:

GPIO_InitTpyeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; // 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定的参数配置 GPIO

8个模式的枚举类型定义:

typedef enum
{ 
    GPIO_Mode_AIN = 0x0, //模拟输入
 GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, //浮空输入
 GPIO_Mode_IPD = 0x28, //下拉输入
 GPIO_Mode_IPU = 0x48, //上拉输入
 GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, //开漏输出
 GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, //通用推挽输出
 GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, //复用开漏输出
 GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 //复用推挽输出
}GPIOMode_TypeDef;

I/O 口速度枚举类型定义:

typedef enum
{
 GPIO_Speed_10MHz = 1,
 GPIO_Speed_2MHz,
 GPIO_Speed_50MHz
}GPIOSpeed_TypeDef;

端口输入数据寄存器 (IDR):

功能
31:16 保留,始终为0
15:0 IDR y y y[15:0]:端口输入数据 ( y = 0....15 y=0....15 y=0....15)

要想知道某个 IO 口的电平状态,只要读这个寄存器,再看某个位的状态就可以。
这些位只能以字(16位)的形式读出。

操作 IDR 寄存器读取 IO 端口数据 :

uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint6_t GPIO_Pin)
例如要读GPIOA.5的电平状态:
GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_5);

端口输出数据寄存器 (ODR):

void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);

  1. 只用了低 16 位;
  2. 从该寄存器读出来的数据可以用于判断当前 IO 口的输出状态;
  3. 向该寄存器写数据,则可以控制某个 IO 口的输出电平 ;
  4. 该函数一次性对一个 GPIO 的多个端口设值;

端口位设置/清除寄存器 (BSRR):

  1. 位31:16 BRy: 清除端口x的位y(y=0…15),置1有效;
  2. 位15:0 BSy: 设置端口x的位y(y=0…15),置1有效;
  3. 若同时设置BSy和BRy的对应位,BSy位起作用;
    例如:要设置 GPIOA 的第 1 个端口值为 1,则向BSRR 的低 16 位对应位写 1 :
    GPIOA->BSRR=1<<1;
    例如:要设置 GPIOA 的第 1 个端口值为 0,则向BSRR 的高 16 位对应位写 1 :
    GPIOA->BSRR=1<<(16+1)

端口位清除寄存器 (BRR):

通过 BSRR 和 BRR 寄存器设置 GPIO 端口输出是通过函数GPIO_SetBits()和函数 GPIO_ResetBits()来完成的 。

void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

例如:要设置GPIOB.5 输出1:
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
例如:要设置GPIOB.5 输出1:
GPIO_Resetits(GPIOB, GPIO_Pin_5);

I/O操作步骤:

  1. 使能IO口时钟。调用函数为__RCC_APB2PeriphClockCmd();__
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|
RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE); //使能 GPIOB,GPIOE 端口时钟
  1. 初始化IO参数。调用函数为__GPIO_Init();__
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED0-->PB.5 推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  1. 操作IO;
LED0=1; //通过位带操作控制 LED0 的引脚 PB5 输出高电平
LED0=0; //通过位带操作控制 LED0 的引脚 PB5 输出低电平
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5); //设置 GPIOB.5 输出 1,等同 LED0=1;
GPIO_ResetBits (GPIOB, GPIO_Pin_5); //设置 GPIOB.5 输出 0,等同 LED0=0;
GPIOB->BRR=GPIO_Pin_5; //设置 GPIOB.5 输出 1,等同 LED0=1;
GPIOB->BSRR=GPIO_Pin_5; //设置 GPIOB.5 输出 0,等同 LED0=0;

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