GPIO

全称：（General Purpose Input Output）:通用输入输出口，也就是常说的I/O口

可配置为8种输入输出模式引脚电平：输出0V~3.3V，部分引脚可容忍输入5V (带FT（Five Tolerate）)

对于功率比较大的设备需要加入驱动电路

如果输入的是模拟信号，GPIO可以编程模拟输入的模式，再配合内部ADC外设，就能读取端口的模拟电压

GPIO基本结构

每一个GPIO外设上都有一个寄存器与一个驱动器，寄存器上有16个端口分别通过驱动器与十六个引脚相连，GPIO外设命名方式为GPIOX(X=A、B、C……)，十六个引脚命名的方式为PX0，PX1,PX2……PX15，其中X=A、B、C，根据引脚所在外设决定。

STM32是32位的单片机，所以STM32内部的寄存器也是32位的，但这里只用了低16位，高16位并没有用到。

内核通过APB2外设总线控制寄存器进行读写操作，当读到寄存器某一位为1时，则可知道对应的引脚为高电平，当写入寄存器中的某一位为1时，就是把其对应的引脚输出高电平。

所有GPIO都是挂载在APB2外设总线上的。

驱动器负责增大驱动能力，寄存器只负责存储功能。

GPIO位结构

保护二级管工作原理：当I/O口输入高于3.3V的电压时，接VDD的二极管导通，电流从I/O口流向VDD，不流入后续电路，起到了保护作用；当I/O口的电压为负电压时，电流从VSS流向I/O口，不汲取后续电路的电流，同样起到了保护作用。若VDD改为VDD_FT，则表示电源为5V。

上拉电阻及下拉电阻：可以通过软件配置，当VDD导通VSS断开时，为上拉输入模式，引脚悬空时为高电平，反之为下拉输入模式，引脚悬空时为低电平，两者都断开时，为浮空输入模式，引脚悬空时电平不确定，极易受外界干扰而变化。

模拟输入：一般接ADC，接收模拟量。

施密特触发器：作用为对输入电压整形，设置有阈值上限和阈值下限，当I/O口的输入模拟信号超过上限时，施密特触发器输出高电平，当I/O口输入的模拟信号低于下限时，施密特触发器输出低电平，其余时候保持原有电平不变。整形后输入数据存储器保存，再用程序读取就可以知道某位的高低电平。

复用功能输入：一般接其他外设。

位设置/清除寄存器：可以对寄存器中的数据进行单独的位操作，不用整体进行&=或者/=，方便快捷。写1是设置或者清除，写0的位保持不变。高16位是用于位清除的，低16位是用于位设置的，还有一个单独的位清除寄存器，两者配合使用就能之用低16位就可以完成设置与清除，更加便捷，但缺点是不能同步进行，若想要同步进行，就只是采用设置/清除寄存器即可。

P-MOS和N-MOS：两者可以控制三种输出模式：推挽输出，开漏输出以及关闭。

当设置为推挽输出时，P-MOS和N-MOS都有效，当1信号通过输出控制进入MOS管，在P-MOS管被取反为0，在N-MOS管依旧是1，此时P-MOS管导通，N-MOS管断开，输出高电平，反之低电平。

当设置为开漏输出时，P-MOS管一直断开，当1信号通过输出控制进入MOS管，N-MOS管不导通，这时输出高阻态。当0信号通过输出控制进入MOS管，N-MOS管导通，输出高电平。当输入驱动器开启时，为关闭。可以设置开漏模式，外接5v电源加一个电阻，设置输出5v电压。

一个端口可以只能有一个输入，却可以有多个输出。

GPIO模式

器件原理解析

LED

左边发光二极管高电平驱动，右边发光二极管低电平驱动。倘若单片机设置是高电平弱驱动，则不可用左边的接法，若为低电平弱驱动，则不可以用右边的接法。

面包板：

可以撕开后面看看哪里跟哪里导通的，避免踩坑。

蜂鸣器：

对于功率比较大的器件，一般使用三极管驱动的方法来连接电路，避免I/O口负担过重，有箭头是发射极，对左图，当基极给低电平时，三极管导通，蜂鸣器工作；对右图，当基极给高电平时，三极管导通，蜂鸣器工作；需要注意的是，基极跟发射极之间需要一点开启电压，故而负载蜂鸣器一般不接在发射极一端。

小文件分享

小文件keilkill可以删减过程函数，因为工程文件一般比较大，主要内容就是这些过程量，故而想要实现高效率的分享，可以通过删减过程量，把原来的代码分享出去即可，需要编译后才能恢复如初。

LED闪烁

源代码百度云地址：

链接：https://pan.baidu.com/s/1ZL-6_cgzzKMiS8oxC2MA8Q

提取码：0323

第一步：使用RCC开启GPIO时钟

第二步:使用GPIO_Init函数初始化GPIO

第三步：使用输出或者输入函数控制GPIO

RCC常用函数在rcc.h文件中692行，跳转查看RCC用法，若无法跳转，则重新编译再尝试

GPIO常用库函数在gpio.h的349行左右，跳转查看RCC用法，若无法跳转，则重新编译再尝试

Ctr+Shift+N 快速新建文件夹

Library文件夹中可以看到各种外设的函数使用方法

根据表中寻找要使用的外设连接到哪个总线上

GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2, Bit_SET);

GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2, Bit_RESET);

.c文件看内在逻辑，.h看怎么用

GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2,(BitAction)1);强制转换类型才能设置，不能直接设置1或者0.

第一步：使用RCC开启GPIO时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);   //使能APB2总线上的GPIOC上的所有引脚

第二步:使用GPIO_Init函数初始化GPIO

从上到下依次是:模拟输入，浮空输入，下拉输入，上拉输入，开漏输出，推挽输出，复用开漏输出，复用开漏输出。

 
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;              //定义结构体名为GPIO_InitStructure
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;    //推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;          //目标GPIOC_Pin_13,所以引脚选13
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;   //速读姑且选择50MHz
    GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);             //注意第二个参数必须为指向结构名字的指针

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;中，设置的名字必须是GPIO_的格式，不然运行不了，因为在GPIO_Init（）；中，要求地址格式是那样子 。
第三步：使用输出或者输入函数控制GPIO
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);   //PC13口输出高电平
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);  //PC13口输出低电平

即

#include "stm32f10x.h"            
#include "Delay.h"                                //延时函数头文件
 
int main(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);	
	
	while (1)
	{
		GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); 
		Delay_ms(500);		                    //延时500ms，可以任意修改
		GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); 
		Delay_ms(500);	
      }
	}

代码大义：GPIOC_Pin_13端口输出高电平并且延时500ms，然后输出低电平并且保持500ms，不断循环反复。
把上述代码中的主体函数替换为以下代码之一也有相同效果：
其中BitAction是强制类型转换，这样才可以使用1跟0；
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_13,Bit_RESET);
Delay_ms(500);
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_13,Bit_SET);
Delay_ms(500);



GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_13,(BitAction)0;
Delay_ms(500);
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_13,(BitAction)1);
Delay_ms(500);
流水灯

第一步：使用RCC开启GPIO时钟

第二步:使用GPIO_Init函数初始化GPIO

第三步：使用输出或者输入函数控制GPIO

第一步：使用RCC开启GPIO时钟
第二步:使用GPIO_Init函数初始化GPIO
GPIO_Pin_All  可以选择开启所有端口，当要用到的引脚比较多的时候，不方便一个一个列举进行配置，故而可以把所有的端口都开启，不用的不进行配置就行。

也可以如下：


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版权声明：本文为CSDN博主「笔下觅封侯」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/m0_63148816/article/details/125805677目标：使用PA0到PA5的所有端口，LED低电平亮起，依次从0到5引脚亮起。

第一步：使用RCC开启GPIO时钟

第二步:使用GPIO_Init函数初始化GPIO

第三步：使用输出或者输入函数控制GPIO

第一步：使用RCC开启GPIO时钟
第二步:使用GPIO_Init函数初始化GPIO
GPIO_Pin_All  可以选择开启所有端口，当要用到的引脚比较多的时候，不方便一个一个列举进行配置，故而可以把所有的端口都开启，不用的不进行配置就行。

也可以如下：


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版权声明：本文为CSDN博主「笔下觅封侯」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/m0_63148816/article/details/125805677

目标：使用PA0到PA5的所有端口，LED低电平亮起，依次从0到5引脚亮起。

第一步：使用RCC开启GPIO时钟

第二步:使用GPIO_Init函数初始化GPIO

第三步：使用输出或者输入函数控制GPIO

第一步：使用RCC开启GPIO时钟

第二步:使用GPIO_Init函数初始化GPIO

GPIO_Pin_All 可以选择开启所有端口，当要用到的引脚比较多的时候，不方便一个一个列举进行配置，故而可以把所有的端口都开启，不用的不进行配置就行。

也可以如下：

GPIO_InitStucture.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
第一步第二步完整代码如下： 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStucture;
	GPIO_InitStucture.GPIO_Mode= GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStucture.GPIO_Pin=GPIO_Pin_All;
	GPIO_InitStucture.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStucture);
 第三步：使用输出或者输入函数控制GPIO
GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);控制多个端口，其中uint16_t PortVal表示十六位二进制数的十六进制表示，直接写到ODR寄存器中，C语言不支持直接写二进制，所以以十六进制代替。
比如：0000 0000 0000 0001 用0x0001表示
GPIO_Write(GPIOA,~0x0001);~为各位取反符号，就是0变1,1变0；
比如：~0x0001=~（0000 0000 0000 0001）=1111 1111 1111 1110
二进制的十六位分别代表PA0到PA15的16个端口。
要配置多个端口，可以选择GPIO_Pin_All；或者GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2这种格式，应为寄存器的每一位都相当于一个端口，设置为1高电平，0低电平，所以还可以加上个取反符号。GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2代表0x0001或0x0002（十六进制，换成二进制理解即可）
GPIO_Write(GPIOA,~0x0001);//1111 1111 1111 1110 十六位依次对应十六个引脚，意思就是PA0置0，其余置1.
        Delay_ms(500);
        GPIO_Write(GPIOA,~0x0002);
        Delay_ms(500);
        GPIO_Write(GPIOA,~0x0004);
        Delay_ms(500);
        GPIO_Write(GPIOA,~0x0008);
        Delay_ms(500);
        GPIO_Write(GPIOA,~0x0010);//0000 0000 0001 0000

这是流水灯的主要部分的函数，其原理为把引脚从0开始，依次置0，当其中一个为0时，其他置1，这样的话在引脚处不断输出低电平，在对应的引脚灯不断亮起熄灭。

总代码：

#include "stm32f10x.h"

#include "Delay.h"

int main(void)

{

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStucture;

GPIO_InitStucture.GPIO_Mode= GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStucture.GPIO_Pin=GPIO_Pin_All;

GPIO_InitStucture.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStucture);

while (1)

{

GPIO_Write(GPIOA, ~0x0001);

Delay_ms(500);

GPIO_Write(GPIOA, ~0x0002);

Delay_ms(500);

GPIO_Write(GPIOA, ~0x0004);

Delay_ms(500);

GPIO_Write(GPIOA, ~0x0008);

Delay_ms(500);

GPIO_Write(GPIOA, ~0x0010);

Delay_ms(500);

}

注意：A15 B3 B4调试端口，不能直接作为普通I/O口进行作用，要进行重映射后方可正常使用，尽量不适用这三者进行I/O口调用。

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原文链接：https://blog.csdn.net/m0_63148816/article/details/125805677

【STM32】标准库菜鸟入门教程（3）闪烁及流水灯

GPIO位结构

GPIO模式

器件原理解析

LED

面包板：

蜂鸣器：

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第二步:使用GPIO_Init函数初始化GPIO

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面包板：

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第二步:使用GPIO_Init函数初始化GPIO

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