GPIO的输入模式
四种输入模式
1.浮空输入：CPU可以直接读取输入的高低电平
2.输入上拉模式：在浮空输入的情况下加一个30-50欧的上拉电阻，接VDD(器件内部工作电压,将一个不确定的信号固定在高电平)
3.输入下拉模式：在浮空输入的情况下加一个下拉电阻，接VSS（接地，将一个不确定的信号固定在低电平）
4.模拟输入：（AD转换）外部的模拟量（电压的形式）转化为数字量
四种输出模式
开漏输出模式：只可以输出强低电平，高电平靠外部电阻拉高
开漏复用输出模式：基本同上
推挽模式：可以输出高低电平，连接数字器件
复用推挽输出：基本同上
基于库函数的跑马灯实验
（IO口的高低电平控制， IO口作为输出控制DS0 与DS1交替闪烁）
IO口简介
- 每个 IO 口可以自由编程，但 IO 口寄存器必须要按 32 位字被访问。STM32 的很多 IO 口都是 5V 兼容的，这些 IO 口在与 5V 电平的外设连接的时候很有优势，具体哪些 IO 口是 5V 兼容的，可以从该芯片的数据手册管脚描述章节查到。
- STM32 的每个 IO 端口都有 7 个寄存器来控制。他们分别是：配置模式的 2 个 32 位的端口配置寄存器 CRL和CRH；2 个 32 位的数据寄存器 IDR 和 ODR；1 个 32 位的置位/复位寄存器BSRR；一个 16 位的复位寄存器 BRR；1 个 32 位的锁存寄存器LCKR；常用的 IO 端口寄存器只有 4 个：CRL、CRH、IDR、ODR。
- STM32寄存器有32个位，配置每个IO口需要4个位，CRL控制0-7，CRH控制8-15，因此需要两个32位的寄存器才可以配置16个IO口。
- IDR:只需要前16位，直接读取每一位的高低电平即0或1
ODR:与IDR相反，控制IO口输出（还可以在输入模式下配置上拉或者下拉） - STM32大部分的端口都可以复用（如可以复用为串口）
- 所有的IO口都可以作为外部中断
硬件设计
-
用到的硬件只有 LED（DS0 和 DS1）。其电路默认是已经连接好了的。DS0 接 PA8，DS1 接 PD2。所以在硬件上不需要动任何东西。
连接原理图
GPIO的输出方式：推挽输出
IO口输出高电平，LED灭；输出低电平，LED亮
GPIO重要库函数介绍
- 初始化函数(操作寄存器 CRH 和 CRL 来配置 IO 口的模式和速度是通过 GPIO 初始化函数完成)
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)；
这个函数有两个参数，第一个参数是用来指定 GPIO，取值范围为 GPIOA~GPIOG;
第二个参数为初始化参数结构体指针，结构体类型为 GPIO_InitTypeDef。
GPIO_Init函数初始化样例：
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //LED0-->PA8端口配置，指定哪个GPIO
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOA8
可以一次初始化一个IO组下的多个IO，前提是这些IO口的配置方式一样。
- 4个设置输出电平函数
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
作用：设置某个IO口输出为高电平（1）。实际操作BSRR寄存器
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
作用：设置某个IO口输出为低电平（0）。实际操作的BRR寄存器。
void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal);
void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);
这两个函数不常用，也是用来设置IO口输出电平。
步骤
- 使能IO口时钟。调用函数RCC_APB2PeriphColckCmd();
不同的IO组，调用的时钟使能函数不一样。 - 初始化IO口模式。调用函数GPIO_Init();
- 操作IO口，输出高低电平。
GPIO_SetBits();
GPIO_ResetBits();
代码示例
led.h
提示：头文件中，使用#ifndef，#define，#endif条件编译，避免头文件内容重复定义
#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#include "sys.h"
#define LED0 PAout(8) // PA8
#define LED1 PDout(2) // PD2
void LED_Init(void); //初始化
#endif
led.c
#include "led.h"
void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE); //使能PA,PD端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //LED0-->PA8 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOA8
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8); //PA8 输出高,初始默认不亮
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //LED1-->PD2 端口配置, 推挽输出
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); //推挽输出 ，IO口速度为50MHz
GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2); //PD2 输出高 ，初始默认不亮
}
main.c
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
int main(void)
{
delay_init(); //延时函数初始化
LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口
while(1)
{
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8); //LED0输出低
GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2);//LED1输出高
delay_ms(300);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8);//LED0输出高
GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2);//LED1输出低
delay_ms(300);
}
}
