STM32 GPIO應用筆記

①浮空輸入_IN_FLOATING

②帶上拉輸入_IPU

③帶下拉輸入_IPD

④模擬輸入_AIN
⑤開(kāi)漏輸出_OUT_OD

⑥推挽輸出_OUT_PP

⑦復用功能的推挽輸出_AF_PP

⑧復用功能的開(kāi)漏輸出_AF_OD

1.1I/O口的輸出模式下，有3種輸出速度可選(2MHz、10MHz和50MHz)，這個(gè)速度是指I/O口驅動(dòng)電路的響應速度而不是輸出信號的速度，輸出信號的速度與程序有關(guān)（芯片內部在I/O口的輸出部分安排了多個(gè)響應速度不同的輸出驅動(dòng)電路，用戶(hù)可以根據自己的需要選擇合適的驅動(dòng)電路）。通過(guò)選擇速度來(lái)選擇不同的輸出驅動(dòng)模塊，達到最佳的噪聲控制和降低功耗的目的。高頻的驅動(dòng)電路，噪聲也高，當不需要高的輸出頻率時(shí)，請選用低頻驅動(dòng)電路，這樣非常有利于提高系統的EMI性能。當然如果要輸出較高頻率的信號，但卻選用了較低頻率的驅動(dòng)模塊，很可能會(huì )得到失真的輸出信號。

關(guān)鍵是GPIO的引腳速度跟應用匹配（推薦10倍以上？）。比如：

1.1.1對于串口，假如最大波特率只需115.2k，那么用2M的GPIO的引腳速度就夠了，既省電也噪聲小。

1.1.2對于I2C接口，假如使用400k波特率，若想把余量留大些，那么用2M的GPIO的引腳速度或許不夠，這時(shí)可以選用10M的GPIO引腳速度。

1.1.3對于SPI接口，假如使用18M或9M波特率，用10M的GPIO的引腳速度顯然不夠了，需要選用50M的GPIO的引腳速度。

1.2GPIO口設為輸入時(shí)，輸出驅動(dòng)電路與端口是斷開(kāi)，所以輸出速度配置無(wú)意義。

1.3在復位期間和剛復位后，復用功能未開(kāi)啟，I/O端口被配置成浮空輸入模式。

1.4所有端口都有外部中斷能力。為了使用外部中斷線(xiàn)，端口必須配置成輸入模式。

1.5GPIO口的配置具有上鎖功能，當配置好GPIO口后，可以通過(guò)程序鎖住配置組合，直到下次芯片復位才能解鎖。

2在STM32中如何配置片內外設使用的IO端口

首先，一個(gè)外設經(jīng)過(guò)①配置輸入的時(shí)鐘和②初始化后即被激活(開(kāi)啟)；③如果使用該外設的輸入輸出管腳，則需要配置相應的GPIO端口（否則該外設對應的輸入輸出管腳可以做普通GPIO管腳使用）；④再對外設進(jìn)行詳細配置。

對應到外設的輸入輸出功能有下述三種情況：
一、外設對應的管腳為輸出：需要根據外圍電路的配置選擇對應的管腳為復用功能的推挽輸出或復用功能的開(kāi)漏輸出。
二、外設對應的管腳為輸入：則根據外圍電路的配置可以選擇浮空輸入、帶上拉輸入或帶下拉輸入。
三、ADC對應的管腳：配置管腳為模擬輸入。

如果把端口配置成復用輸出功能，則引腳和輸出寄存器斷開(kāi)，并和片上外設的輸出信號連接。將管腳配置成復用輸出功能后，如果外設沒(méi)有被激活，那么它的輸出將不確定。

3通用IO端口（GPIO）初始化：

3.1GPIO初始化

3.1.1RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | B | C, ENABLE)：使能APB2總線(xiàn)外設時(shí)鐘

3.1.2RCC_ APB2PeriphResetCmd (RCC_APB2Periph_GPIOA | B | C, DISABLE)：釋放GPIO復位

3.2配置各個(gè)PIN端口（模擬輸入_AIN、輸入浮空_IN_FLOATING、輸入上拉_IPU、輸入下拉_IPD、開(kāi)漏輸出_OUT_OD、推挽式輸出_OUT_PP、推挽式復用輸出_AF_PP、開(kāi)漏復用輸出_AF_OD）

3.3GPIO初始化完成

下面我就在做個(gè)拋磚引玉，根據ST手冊上的內容，簡(jiǎn)單地綜述一下GPIO的功能：
一、共有8種模式，可以通過(guò)編程選擇：
1. 浮空輸入
2. 帶上拉輸入
3. 帶下拉輸入
4. 模擬輸入
5. 開(kāi)漏輸出——(此模式可實(shí)現hotpower說(shuō)的真雙向IO)
6. 推挽輸出
7. 復用功能的推挽輸出
8. 復用功能的開(kāi)漏輸出
模式7和模式8需根據具體的復用功能決定。

二、專(zhuān)門(mén)的寄存器(GPIOx_BSRR和GPIOx_BRR)實(shí)現對GPIO口的原子操作，即回避了設置或清除I/O端口時(shí)的“讀-修改-寫(xiě)”操作，使得設置或清除I/O端口的操作不會(huì )被中斷處理打斷而造成誤動(dòng)作。

三、每個(gè)GPIO口都可以作為外部中斷的輸入，便于系統靈活設計。

四、I/O口的輸出模式下，有3種輸出速度可選(2MHz、10MHz和50MHz)，這有利于噪聲控制。

五、所有I/O口兼容CMOS和TTL，多數I/O口兼容5V電平。

六、大電流驅動(dòng)能力：GPIO口在高低電平分別為0.4V和VDD-0.4V時(shí)，可以提供或吸收8mA電流；如果把輸入輸出電平分別放寬到1.3V和VDD-1.3V時(shí)，可以提供或吸收20mA電流。

七、具有獨立的喚醒I/O口。

八、很多I/O口的復用功能可以重新映射。

九、GPIO口的配置具有上鎖功能，當配置好GPIO口后，可以通過(guò)程序鎖住配置組合，直到下次芯片復位才能解鎖。此功能非常有利于在程序跑飛的情況下保護系統中其他的設備，不會(huì )因為某些I/O口的配置被改變而損壞——如一個(gè)輸入口變成輸出口并輸出電流。

STM32第一個(gè)例子

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#include "stm32f10x_lib.h"

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

void LED_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

}