关于STM32通用和复用I/O口
关于STM32通用和复用I/O口
一，概述
STM32F10x系列具有丰富的端口可供使用包括26、37、51、80、112个多功能双向5V兼容的快速I/O口，所有I/O口可以映射到16个外部中断。每个通用的I/O(GPIO)端口有
2个32位配置寄存器（GPIOx_CRL、GPIO_CRH)
2个32位数据寄存器（GPIOx_IDR、GPIO_ODR)
1个32位置位/复位寄存器（GPIOx_BSSR）
1个16位复位寄存器（GPIOx_BRR）
1个32位锁定寄存器（GPIOx_LCKR）
GPIO端口的每个位可以由软件分别配置成多种模式，如输入浮空、输入上拉、输入下拉、模拟输入、开漏输出、推挽式输出、推挽式复用功能和开漏复用功能。
1.1 通用I/O
复位期间和复位后，复用功能未开启，I/O端口被配置成浮空输入模式。复位后，JTAG引脚被置于上拉或下拉模式。
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PA15:JTDI置于上拉模式
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PA14:JTCK置于下拉模式
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PA13:JTMS置于上拉模式
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PB4:JNTRST置于上拉模式
当I/O引脚作为输出配置时，写到输出寄存器上的值（GPIOx_ODR）输出到相应的I/O引脚，可以以推挽模式或开漏模式（当输出0时，只有N-MOS被打开）使用输出驱动器。输入数据寄存器（GPIOx_IDR)在每个APB2时钟周期捕捉I/O引脚上的数据，所有GPIO引脚都有一个弱上拉和弱下拉，当配置位输入时，它们可以被激活，也可以被断开。
1.2 单独的位设置或位清除
当对GPIOx_ODR(数据寄存器)的个别位编程时，软件不需要禁止中断，在单次APB2写操作中，可以只更改一个或多个位。这是通过对置位/复位寄存器（GPIOx_BSSR/GPIOx_BRR)中想要更改的位写1实现的。没被选择的位将不更改。
1.3 外部中断/唤醒线
所有的端口都有外部中断能力。为了使用外部中断线，端口必须配置成输入模式。
1.4 复用功能
使用默认复用功能前必须对端口位配置寄存器编程。
对于复用的输入功能，端口必须配置成输入模式（浮空、上拉、下拉）且输入引脚必须由外部驱动；
对于复用的输出功能，端口必须配置成复用功能输出模式(推挽或开漏)。
对于双向复用功能，端口必须配置成复用功能输出模式(推挽或开漏)。这时，驱动器被配置成浮空输入模式。
如果把端口配置成复用输出功能，则引脚和输出寄存器断开，并和片上外设的信号连接。如果软件吧一个GPIO引脚配置成复用输出功能，但是外设没有被激活，它的输入将不确定。
1.5 软件重新映射I/O复用功能
为了使不同期间封装的外设I/O功能的数量达到最优，可以把一些复用功能重新映射到其他的一些引脚上，这可以通过软件配置相应的寄存器来完成（AFIO)。这时，复用功能就不再映射到它们的原始引脚上。
1.6 GPIO锁定机制
锁定机制允许冻结I/O配置，当在一个端口位上执行了锁定(LOCK)程序，在下一次复位之前，将不能更改端口位的配置。这主要用在一些关键引脚的配置上，防止程序跑飞引起灾难性后果，如果在驱动功率模块的配置上，应用了锁定机制，以冻结I/O口配置，即使程序跑飞，也不会改变这些引脚的配置。
1.7 输入配置
当I/O端口置为输入时，I/O端口位会有如下变化
（1）输出缓冲器被禁止
（2）施密特触发器输入被激活
（3）根据输入配置（上拉、下拉、浮动）的不同弱上拉和下拉电阻被连接
（4）出现在I/O引脚上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器。
（5）对输入数据寄存器的访问可得到I/O状态。
1.8 输出配置
当I/O口端被配置成输出时，所有的I/O端口会有如下变化
（1）输出缓冲器被激活
①开漏模式：输出寄存器上的0激活N-MOS,而输出寄存器上的1将端口置于高阻状态。（P-MOS从不被激活）。
②推挽模式：输出寄存器上的0激活N-MOS,而输出寄存器上的1将激活P-MOS。
（2）施密特触发输入被激活
（3）弱上拉和下拉电阻被禁止。
（4）出现在I/O引脚上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器。
（5）在开漏模式时，对输入数据寄存器的访问可得到I/O状态。
（6）在推挽模式时，对输出数据寄存器的访问得到最后一次写的值。
1.9 复用功能配置
当I/O端口被配置为复用功能时，I/O端口的基本结构会有以下变化：
（1）在开漏或推挽模式配置中，输出缓冲器被打开。
（2）内置外设的信号驱动输出缓冲器（复用功能输出）。
（3）施密特触发输入被激活。
（4)弱上拉和下拉电阻被禁止。
（5）在每个APB2时钟周期，出现在I/O引脚上的数据被采样到输入数据寄存器。
（6）开漏模式时，读输入数据寄存器可得到I/O口状态。
（7）在推挽模式时，读输出数据寄存器可得到最后一次写的值。
一组复用功能I/O寄存器允许用户把一些复用功能重新映射到不同的引脚。
1.10 模拟输入配置
当I/O端口被配置为模拟输入配置时，所有的I/O端口位的基本结构会有如下变化：
（1）输出缓冲器被禁止。
（2）禁止施密特触发输入，实现了每个模拟I/O引脚上的零消耗。施密特触发输出值被强制为零。
（3）弱上拉和下拉电阻被禁止。
（4）读取输入数据寄存器时数值为零。