【stm32f103】认识GPIO

什么是GPIO

通用输入输出端口，也就是软件可以控制的引脚。stm32芯片通过GPIO引脚与外部设备连接起来，实现与外部通讯，控制，以及数据采集的功能。

GPIO基本结构

保护二极管

两个保护二级管可以防止引脚外部过高或过低的电压输入，当引脚电压高于VDD时，上方的二极管导通，当引脚电压低于 VSS时，下方的二极管导通，防止不正常电压引入芯片导致芯片烧毁。

输出模式

经过两个二极管的保护电路，向上进入输入模式，向下进入输出模式。
由P-MOS和N-MOS组成的输出电路，可以使GPIO具有推挽输出以及开漏输出两种模式。

推挽输出

通过输出数据寄存器ODR，输出1或0。不同的状态分别会让一个MOS导通，变成形式上的上下拉电阻，形成较稳定的3.3v以及0v的输出。

开漏输出

只输出低电平，P-MOS不工作，只有N-MOS工作。如果需要输出高电平，需要外接上拉电阻。
除了必须用开漏模式的场合，我们都习惯使用推挽输出模式。开漏输出一般应用在 I2C等需要“线与”功能的总线电路中。还用在电平不匹配的场合，如需要输出 5 伏的高电平，就可以在外部接一个上拉电阻，上拉电源为 5伏，并且把 GPIO 设置为开漏模式，当输出高阻态时，由上拉电阻和电源向外输
出 5 伏的电平。

输出数据寄存器（参考手册8.2）

可以通过GPIOx_ODR寄存器进行直接操作，也可以通过GPIOx_BSRR寄存器对ODR进行间接操作。

GPIOx_ODR

ODR寄存器低十六位有效，可以对各个位进行置位或复位操作。
（置位：|= 清零：&=~）

GPIOx_BSRR

低十六位置位操作
高十六位复位操作（都是通过输入1进行操作）

输入模式

GPIO 引脚经过内部的上、下拉电阻，可以配置成上/下拉输入，浮空输入。

然后再连接到施密特触发器，信号经过触发器后，模拟信号转化为 0、1 的数字信号，存储在“输入数据寄存器 GPIOx_IDR”中，通过读取该寄存器就可以了解 GPIO引脚的电平状态。

1 // 读取 GPIOB 端口的 16 位数据值
2 uint16_t temp;
3 temp = GPIOB->IDR;

GPIO输出初始化顺序

1.选定具体GPIO
2.配置GPIO工作模式（CRL，CRH寄存器）
3.控制GPIO输出高低电平（ODR，BSRR，BRR寄存器）