一.STM32嵌入式学习--GPIO口（1）--IO口的基础知识以及配置程序的方法
学习单片机，从学习GPIO口开始。
我们在日常的编写程序时离不开IO口的配置，而IO口的学习是在stm32中比较基础，对初学者比较友好，又比较全面的一个基础功能，所以我们都是从GPIO口的学习开始接触stm32。
首先我们要确定我们的学习方法，在stm32的学习中，我们是基于不同的芯片进行配置和使用，所以我们需要从三个方向来学习。
什么是GPIO口？
怎么去配置GPIO口？
GPIO口的具体应用在哪里？
1.什么是GPIO？
IO口：I:input 输入 O:output 输出
作用：是芯片与外界做信息交换的唯一通道。
数量：以STM32F407VGT6为例，该芯片有100引脚，其中包括5组IO口
5组：GPIOA，GPIOB到E 每一组有0~15号（16个）
GPIOA：0 1 2 3......15 16个
GPIOB：0 1 2 3......15 16个
GPIOC：0 1 2 3......15 16个
GPIOD：0 1 2 3......15 16个
GPIOE：0 1 2 3......15 16个
PA5表示：GPIOA组的5号IO口
2.如何去配置IO 口
我们在学习嵌入式的过程中，需要通过数据手册来查看芯片框图，通过查看具体中文参考手册来查看具体IO口的功能和配置。
GPIO控制器（STM32F101xx为例）
初学者在尝试看图时，发现没有头绪。此时我们应该将图分割成不同的部分来看。
GPIO口输入部分框图
1.保护二极管：防止击穿；
2.肖特基触发器：将输入的连续信号转换为离散信号。
我们通过该图不难看出：我们的信息or电平从IO口输入经过三条不同的道路到芯片内核进行处理。
其中我根据写程序的经验将这“三条路”分为三个输入方式：
通用输入：直接检测IO口的电平状态（如果需要读取外界给IO口的电平状态，就要用通用输入）
复用输入：从IO进来的数据信号要经过片上外设(串口控制器)，再到核心。IO就要用复用输入模式
模拟输入：外界的模拟量(电压)通过IO口进入到ADC控制器，ADC控制器转换成数字量（模数转换）
GPIO口输出部分
我们通过输入部分总结出来的概念不难区分：
从内核直接读取或者写入的为通用输出部分，而从片上外设间接从内核读取或者写入的输出为复用输出。
GPIO通用输出（两条路径都可）
从而我们总结出：
通用输出：核心直接控制IO输出高低电平，就用通用输出模式
复用输出：核心将数据信号发送到片上外设，片上外设再通过IO口传送出去.IO口复用输出模式
在其他的芯片中我们还可能看到模拟输出，通过DAC片上外设进行数模转换，再将模拟数据通过IO口传输出去。
我们还看到输出相对于输入有输出类型的选择，包括推挽输出和开漏输出。
推挽输出：IO口可以输出高电平，也可以输出低电平。
开漏输出：IO口只能输出低电平。
至此，我们总结了GPIO口信息交换的几种方式，还可以通过更形象的图像来显示：
我们把IO口信息交换的具体工作方式理清楚了，我们也懂了有多少种输入输出方式。
通过这些，我们应该懂得如何使用IO口，而且要根据需求来确定选择哪一种模式。
那我们来看看IO口对应的寄存器有哪些
学会查看寄存器要从以下几点做起：
1.寄存器的名字
2.寄存器的功能
3.寄存器有多少位，几位控制一个IO
4.具体如何配置
1.寄存器的名字
在具体编写程序时应写成对应IO口指向该寄存器，譬如：
PA5:GPIOA->CRL
PE0:GPIOE->CRL
2.寄存器的功能
如图所示，在寄存器的下方有该寄存器的具体功能在哪一位；
在该寄存器下方主要配置IO口的具体的输入/输出模式和输出的速度，
譬如我要配置PA0的通用输入：GPIOA->MODE &= ~(3<<0);(直接清零即可)
譬如我要配置PC6的复用输出：GPIOC->MODE &=~(3<<24);
GPIOC->MODE |=(2<<24);
（上述代码使用了c语言的位运算的知识）
3.寄存器有多少位，几位控制一个IO
我们要清楚寄存器有几位，而且哪位配置哪些功能，其次，我们也要看清楚几位控制一个IO，如果是一位，我们可以直接对该位进行清零或者置一或者写值，如果是两位以上，我们需要先将其清零，再进行写值。
总结：回到我们最初的三个问题：
什么是GPIO口？
是芯片与外界做信息交换的唯一通道。
怎么去配置GPIO口？
根据自己的需求来确定信息交换的模式，再通过框图确定需要使用的寄存器进行配置
GPIO口的具体应用在哪里？
通用输入：直接检测IO口的电平状态（如果需要读取外界给IO口的电平状态，就要用通用输入模式。
复用输入：从IO进来的数据信号要经过片上外设(串口控制器)，再到核心。IO就要用复用输入模式。
模拟输入：外界的模拟量(电压)通过IO口进入到ADC控制器，ADC控制器转换成数字量（模数转换）
通用输出：核心直接控制IO输出高低电平，就用通用输出模式
复用输出：核心将数据信号发送到片上外设，片上外设再通过IO口传送出去.IO口复用输出模式
模拟输出：通过DAC片上外设进行数模转换，再将模拟数据通过IO口传输出去。
最后进行知识补充：位运算
如果需要某个变量的某一位变为0，其他位不改变
a = a & ~(1 << x); // a &= ~(1< 公式： 如果需要某个变量的某一位变为1，其他位不改变 a = a | (1 << x); //a |= (1< 公式： 如果对某两位写入某个值，其他位不变， 一定要先清零两位 再或上具体值 a = a & ~(3< a = a | (n << x) // a |= (n< 01 n:1 10 n:2 11 n:3