【单片机学习之旅】(3-2)stm32F4 GPIO库函数解析

前言

学习了32寄存器的用法后，我们可以通过官方标准库的函数来使用GPIO口，那么标准库具体是怎么实现的呢？

1.gpio.c函数解析

1.void GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx)
该函数是用来关闭GPIOx时钟的，函数的参数为结构体指针类型，需要注意的是函数的第一句：

	 assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));

它的作用就是判断你传入的参数是否正确，参数的值就是外设GPIOx对应的地址

很显然当没有定义USE_FULL_ASSERT时，它是无作用的。

#define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0 : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__))
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);

当定义了USE_FULL_ASSERT，就会声明assert_failed函数，则可以根据需求编写函数assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)当做报错警告，file为文件名，line为行号。例如：

void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
{printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line);  while(1);}

2.void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
同样的函数开始进行断言，判断IO组，Pin脚，模式，上下拉是否正确，后续不再叙述

这3个辅助初始化的变量开始都为0，很明显for将执行16次，第一次pos为1，currentpin=GPIO_Pin&1；MODER=MODER&0xfffffffc,意思就是把低2位清除，然后再MODER=MODER|GPIO_Mode；GPIO_Mode就是要设置的模式，这样第一个Pin的模式就配置好了，如果是输出或复用模式，就配置IO速度和推挽/开漏，逻辑是一样的，因为输出类型寄存器只用了低16位，所以每次GPIO_OTYPER_OT_0只要左移1位，其它的都要2，再接下来就是配置上下拉，所有模式都可配置。执行16次，对应Pin0-15。
3.void GPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct)
把GPIO寄存器恢复默认值
4.void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)；

我们都知道GPIO是有一个锁定寄存器的，用来锁定控制寄存器和复用寄存器
通过特定的写序列配置锁定寄存器就能实现，第16位为1，低16位为对应要锁定的Pin,一般情况都是使用不到的
5.uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

通过判断输出数据寄存器的值&GPIO_Pin是否为1来返回1/0

6.uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)

返回输入数据寄存器的16位数据(高16位保留)，用来读取输入模式下一组IO口电平状态

7.uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)

返回输出数据寄存器的16位数据(高16位保留)，用来读取输出模式下一组IO口电平状态

8.void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

向置位/复位寄存器低16位对应位写1来将Pin脚置高

9.void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

向置位/复位寄存器高16位对应位写1来将Pin脚置低

注意：如果同时将置位/复位寄存器高16位及低16位都置1，则低16位优先级更高
10.void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal)

通过向置位/复位寄存器高16位或低16位置1实现某个IO输出高低电平，

11.void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal)

直接向输出数据寄存器低16位写入16位数据，达到控制一组IO电平的目的

12.void GPIO_ToggleBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

翻转数据寄存器某个位的状态

13.void GPIO_PinAFConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinSource, uint8_t GPIO_AF)
复用功能选择函数，因为复用功能寄存器是有2个的，64位控制16个Pin,每4个位控制16种复用功能，每个Pin都可选择

2.gpio.h文件

该文件下有大量的类似的宏定义，它是和断言函数搭配起来使用的，()内的参数是规定的就会返回1.

定义了很多枚举类型的变量，方便用来设置初始化参数

每次需要初始化IO时需要定义一个该结构体类型的结构体，将需要初始化的参数都设置好，再经过GPIO_Init()函数配置到GPIO寄存器

总结

以上就是GPIO库函数的全部内容，实现的方法还是比较容易看懂的，如果新手比较懵，建议看看C语言的结构体。