?在開始之前記得先準(zhǔn)備好環(huán)境：

STM32F103核心板下載教程.pdf · 林何/STM32F103C8 - 碼云 - 開源中國 (gitee.com)

一、STM32的GPIO模塊數(shù)據(jù)手冊詳解

每個GPIO端口對應(yīng)16個引腳，例GPIOA（PA0~PA15）
內(nèi)核cpu就可以通過APB2總線對寄存器讀寫，完成輸出電平和讀取電平的功能

?1.GPIO和APIO

GPIO：通用輸入/輸出IO

APIO：備用輸入/輸出IO

2.GPIO功能描述

3.配置模式

【STM32】GPIO工作原理（八種工作方式超詳細(xì)分析，附電路圖）-CSDN博客

1.輸入浮動，輸入上拉，輸入下拉（數(shù)字狀態(tài)）

都是數(shù)字模式，數(shù)字IO，只關(guān)心電平是1還是0

輸入浮空:就是當(dāng)電平輸入進(jìn)來后，直接輸入到寄存器中【不對其進(jìn)行操作】

輸入上拉：在內(nèi)部有一個上拉電阻（將電平拉高），只能外部接地，才能將電平拉低，如果TTL肖特基觸發(fā)器：輸入的是高電平或者干擾信號，則會將其過濾調(diào)。

2.模擬輸入（模擬狀態(tài)）

AD轉(zhuǎn)換

可以工作在模擬電路或者數(shù)字電路

3.輸出

開漏輸出

推挽輸出

4.備用

將不用的引腳配置成備用引腳（GPIO）才可以被使用

4.輸出字節(jié)數(shù)控制

1）輸出32位字：使用GPIO_CRL---效率低，但是兼容性好

2）輸入小于32位字：使用CPIOx_BSRR--效率高，但是兼容性差

5.I/O 端口位框圖

6.端口位配置表

7.輸出模式位

8.外部中斷/喚醒線

將IO口和相對應(yīng)的中斷映射起來

9.GPIO寄存器描述

1. 端口配置低寄存器(GPIOx_CRL)

由于每個GPIO口需要4位來進(jìn)行配置輸入輸出模式（2位配置MODE，2位配置CNF），這樣的話每組16個GPIO口則需要64位，這也就表明需要兩個32位寄存器。于是GPIOx_CRL用于配置GPIO0-GPIO7的輸入輸出模式。同理GPIOx_CRH則用于配置GPIO8-GPIO15的輸入輸出模式。

控制PX0---PX7引腳工作模式

四個位控制一個引腳

2.?端口配置高寄存器(GPIOx_CRH)

控制PX8---PX15引腳工作模式

3.端口輸入數(shù)據(jù)寄存器(GPIOx_IDR)?

4. 端口輸出數(shù)據(jù)寄存器(GPIOx_ODR)

5. 端口位設(shè)置/復(fù)位寄存器(GPIOx_BSRR)

如果想要將bit7和bit6置為0，則表示要將bit7和bit6寫為1，其他位置為0

對復(fù)位上寫1表示復(fù)位

對置位上寫1表示置為

如果置位和復(fù)位同時設(shè)置，則置位起作用。

6.端口位復(fù)位寄存器(GPIOx_BRR)

7.端口配置鎖定寄存器(GPIOx_LCKR)

8.復(fù)用功能I/O和調(diào)試配置(AFIO)

二、原理圖分析

1.硬件接線

1）杜邦線連接到P0端口到LCD的J19接口，這樣相當(dāng)于8個LED分別對應(yīng)PB8-PB15

2）因為GPIO接到LCD的負(fù)極，所以輸入0亮，輸入1暗

三、MDK工程建立

與前面51建立工程是一樣的

1.注意點1：

2.注意點2：

單片機中用到的c語言其實不是原始c語言，而是有點定制性c語言

之前認(rèn)識：整個程序從main函數(shù)開始執(zhí)行，main執(zhí)行完整個程序就結(jié)束

起始代碼：從CPU復(fù)位開始執(zhí)行的第一句指令，到main函數(shù)之前所做的事情就是起始代碼

3.起始代碼

1）起始代碼是從哪里來的：編譯環(huán)境提高的，STM32CPU提供的

2）不同CPU的起始代碼一般是不同的

3）起始代碼是用匯編寫的

四、寫代碼控制GPIO點亮和熄滅

1.寄存器現(xiàn)象確認(rèn)

我們使用的是P0端口（對應(yīng)PB8-PB15），所以我們要去對應(yīng)查找PB的寄存器起始地址

1）STM32 PortB的起始是0x4001 0c00

2.有可能使用到的GPIO的地址：

因為我們是PB8-PB15，所以我們只使用CRH

3.C語言操作寄存器

1）ARM是內(nèi)存與IO統(tǒng)一編址的，所以ARM中的所有外設(shè)都是通過寄存器的方式來操作的

2）每一個寄存器都有地址，c語言通過這些地址來操作這些寄存器位，用到的c語言的技巧主要是c與的位操作和c語言指針

3）常見面試題：用c語言向內(nèi)存地址0x3000 0004寫入16

? ? ? ? *（unsigned int *）0x3000 0004=16；

等價于

? ? ? ? unsigned int *p=(unsigned int *)0x3000 0004；

? ? ? ? *p=16;

4.解析寄存器

1.端口配置高寄存器(GPIOx_CRH)-高8位

	//向CRH寄存器寫內(nèi)容，將GPIO_GPB15配置為輸出模式【此時高位有用】//推挽輸出模式，輸出的速率為50MHZ【0011 0011 0011 0011.。。】*((unsigned int *)GPIOB_CRH)=0x33333333;//表示將GPIO_CRH的值設(shè)置為0x33333333

2.端口輸出數(shù)據(jù)寄存器(GPIOx_ODR)

	//向CRH寄存器寫內(nèi)容，將GPIO_GPB15配置為輸出模式【此時高位有用】//推挽輸出模式，輸出的速率為50MHZ【0011 0011 0011 0011.。?！?((unsigned int *)GPIOB_CRH)=0x33333333;//表示將GPIO_CRH的值設(shè)置為0x33333333

5.注意點：

記得在操作GPIO的時候要先打開時鐘

#define GPIOB_CRH		0x40010C04
#define GPIOB_ODR		0x40010C0C#define RCC_APB2ENR		0x40021018void main(void){//STM32所有外設(shè)默認(rèn)關(guān)閉//所以我們在打開時鐘*((unsigned int *)RCC_APB2ENR)=0x00000008;//向CRH寄存器寫內(nèi)容，將GPIO_GPB15配置為輸出模式//推挽輸出模式，輸出的速率為50MHZ【0011 0011 0011 0011.。。】*((unsigned int *)GPIOB_CRH)=0x33333333;//表示將GPIO_CRH的值設(shè)置為0x33333333//輸出1，點亮LED//ff：對應(yīng)15-8位*((unsigned int *)GPIOB_ODR)=0x0000f000;while(1);}

五、其他寄存器的測試

1.端口位設(shè)置/清除寄存器(GPIOx_BSRR)

將bit8-bit15置0（變亮），因為我們前面是使用了GPIO_GRH（所以只能控制8-15個引腳），所以此時改變0-7是無效的

	//使用寄存器【GPIOB_BSRR】：將bit8-bit15置0（此時表示全亮） //*((unsigned int *)GPIOB_BSRR)=0x00000000;//因為前面我們是控制GPIOB_CRH，所以只有8-15位才起效果，0-7無論設(shè)置什么都無所謂//*((unsigned int *)GPIOB_BSRR)=0x000000ff;//此時全亮,與上面效果一樣//0101 0101//*((unsigned int *)GPIOB_BSRR)=0x00005500;//此時2,4,6,8亮//此時led1，led3不亮，其他亮//使用置位*((unsigned int *)GPIOB_BSRR)=0x00005500;//此時2,4,6,8亮//使用復(fù)位：將高4位全部復(fù)位*((unsigned int *)GPIOB_BSRR)=0xf0000000;

2.端口位清除寄存器(GPIOx_BRR)

只能操作bit0-bit15

BRR：只能用來復(fù)位，不能置位（所以只能將其置為0，而不能置為1）

    //使用寄存器【GPIOB_BRR】：將bit8-bit15置0（此時表示全亮） //GPIOB_BRR:只能進(jìn)行復(fù)位（意思是只能將電平置為0）//前面16-32是無效位*((unsigned int *)GPIOB_BRR)=0x00000000;//全亮*((unsigned int *)GPIOB_BRR)=0x0000ffff;//全亮//*((unsigned int *)GPIOB_BRR)=0x0000ff00;//只亮高4位（led的4-7）

六、總結(jié)

對數(shù)據(jù)操作的三種方法：

ODR：可以進(jìn)行任何操作，但是只能一次性操作32位，效率低，但是移植性高【其次考慮】

BSRR：原子操作，效率高；移植性差【優(yōu)先考慮】

BRR：只能進(jìn)行復(fù)位，不能置位，原子操作，效率高；移植性差

1.代碼

#define GPIOB_CRH		0x40010C04
#define GPIOB_CRL		0x40010C00
#define GPIOB_ODR		0x40010C0C
#define GPIOB_BSRR	0x40010C10
#define GPIOB_BRR		0x40010C14#define RCC_APB2ENR		0x40021018void main(void){//STM32所有外設(shè)默認(rèn)關(guān)閉//所以我們在打開時鐘*((unsigned int *)RCC_APB2ENR)=0x00000008;//向CRH寄存器寫內(nèi)容，將GPIO_GPB15配置為輸出模式【此時高位有用】//推挽輸出模式，輸出的速率為50MHZ【0011 0011 0011 0011.。?！?((unsigned int *)GPIOB_CRH)=0x33333333;//表示將GPIO_CRH的值設(shè)置為0x33333333//輸出0，點亮LED//ff：對應(yīng)15-8位//*((unsigned int *)GPIOB_ODR)=0x00000000;//使用寄存器【GPIOB_BSRR】：將bit8-bit15置0（此時表示全亮） //*((unsigned int *)GPIOB_BSRR)=0x00000000;//因為前面我們是控制GPIOB_CRH，所以只有8-15位才起效果，0-7無論設(shè)置什么都無所謂//*((unsigned int *)GPIOB_BSRR)=0x000000ff;//此時全亮,與上面效果一樣//0101 0101//*((unsigned int *)GPIOB_BSRR)=0x00005500;//此時2,4,6,8亮//此時led1，led3不亮，其他亮//使用置位//*((unsigned int *)GPIOB_BSRR)=0x00005500;//此時2,4,6,8亮//使用復(fù)位：將高4位全部復(fù)位//*((unsigned int *)GPIOB_BSRR)=0xf0000000;//使用寄存器【GPIOB_BRR】：將bit8-bit15置0（此時表示全亮） //GPIOB_BRR:只能進(jìn)行復(fù)位（意思是只能將電平置為0）//前面16-32是無效位*((unsigned int *)GPIOB_BRR)=0x00000000;//全亮*((unsigned int *)GPIOB_BRR)=0x0000ffff;//全亮//*((unsigned int *)GPIOB_BRR)=0x0000ff00;//只亮高4位（led的4-7）while(1);}

2.對宏定義的封裝

#define GPIOB_CRH		0x40010C04
#define GPIOB_CRL		0x40010C00
#define GPIOB_ODR		0x40010C0C
#define GPIOB_BSRR	0x40010C10
#define GPIOB_BRR		0x40010C14#define RCC_APB2ENR		0x40021018#define rGPIOB_CRH 		(*((unsigned int *)GPIOB_CRH))
#define rGPIOB_ODR 		(*((unsigned int *)GPIOB_ODR))
#define rGPIOB_BSRR 	(*((unsigned int *)GPIOB_BSRR))
#define rGPIOB_BRR 		(*((unsigned int *)GPIOB_BRR))
#define rRCC_APB2ENR 	(*((unsigned int *)RCC_APB2ENR))void main(void){rRCC_APB2ENR = 0x00000008;rGPIOB_CRH = 0x33333333;rGPIOB_ODR = 0x0000aa00;
}