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什么是GPIO?STM32中关于GPIO口的介绍

工程师
2020-10-12 23:50:49     打赏

一、什么是GPIO?

GPIO的英文全称是General-Purpose IO ports,也就是通用输入输出口。


一个GPIO端口至少需要两个寄存器,一个做控制用的“通用IO端口控制寄存器”,还有一个是存放数据的“通用I/O端口数据寄存器”。数据寄存器的每一位是和GPIO的硬件引脚对应的,而数据的传递方向是通过控制寄存器设置的,通过控制寄存器可以设置每一位引脚的数据流向。

二、STM32中关于GPIO口的介绍

在STM32中每个GPI/O端口有两个32位配置寄存器(GPIOx_CRL,GPIOx_CRH),两个32位数据寄存器(GPIOx_IDR和GPIOx_ODR),一个32位置位/复位寄存器(GPIOx_BSRR),一个16位复位寄存器(GPIOx_BRR)和一个32位锁定寄存器(GPIOx_LCKR)。

根据数据手册中列出的每个I/O端口的特定硬件特征, GPIO端口的每个位可以由软件分别配置成多种模式。

─ 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

─ 开漏复用功能

三、常用GPIO口寄存器描述

1、端口配置寄存器(GPIOx_CRL,GPIOx_CRH)

GPIOx_CRL和GPIOx_CRH分别对应GPIO口的低8位和高8位输入输出口,每个寄存器的4位对应GPIO口的一个端口的配置模式,其中4位中的低两位代表配置为输入还是输出模式,记为MODEy[1:0],具体的模式配置情况如下:

00:输入模式(复位后的状态)

01:输出模式,最大速度10MHz

10:输出模式,最大速度2MHz

11:输出模式,最大速度50MHz

高两位通常对应于什么输入输出方式,记为CNFy[1:0],具体的模式配置情况如下:

在输入模式(MODE[1:0]=00): 

00:模拟输入模式 

01:浮空输入模式(复位后的状态)  

10:上拉/下拉输入模式 

11:保留 

在输出模式(MODE[1:0]>00):

00:通用推挽输出模式

01:通用开漏输出模式

10:复用功能推挽输出模式

11:复用功能开漏输出模式

2、端口输入数据寄存器(GPIOx_IDR)

位31:16 保留,始终读为0。

位15:0   端口输入数据,这些位为只读并只能以字(16位)的形式读出。读出的值为对应I/O口的状态。

3、端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR)

位31:16 保留,始终读为0。

位15:0   端口输出数据,这些位可读可写并只能以字(16位)的形式操作。

4、端口位设置/清除寄存器(GPIOx_BSRR)

5、端口位清除寄存器(GPIOx_BRR)

四、一个简单的关于寄存器的操作

MiniSTM32关于状态指示灯的连接

由图示可以看出DS0和DS1分别接在GPIOA8和GPIOD2上,由此可以对寄存器的操作来实现流水灯实验

void LED_Init(void)
  {
    RCC->APB2ENR |= 1 << 2; //使能PORTA时钟
    RCC->APB2ENR |= 1 << 5; //使能PORTB时钟
    GPIOA->CRH &= 0xFFFFFFF0;//清空PA8
    GPIOA->CRH |= 0x00000003;//将PA8设置成通用推挽输出模式
    GPIOA->ODR |= 1 << 8;       
    GPIOD->CRL &= 0xFFFFF0FF;//清空PD2
    GPIOD->CRL |= 0x00000300;//将PD2设置成通用推挽输出模式
    GPIOD->CRL |= 1 << 2;
  }

int main(void)
  {
    Stm32_Clock_Init(9);     //初始化时钟
    delay_init(72);       //延时初始化
    LED_Init();               //配置相应寄存器

while(1)
    {
      LED0 = 0;      //点亮DS0
      LED1 = 1;
      delay_ms(500);
      LED0 = 1;             //点亮DS1
      LED1 = 0;           
      delay_ms(500);
    }

}




工程师
2020-10-17 21:49:59     打赏
2楼

代码写的风格非常不错


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