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GPIO 寄存器
typedef struct { __IO uint32_t CRL; __IO uint32_t CRH; __IO uint32_t IDR; __IO uint32_t ODR; __IO uint32_t BSRR; __IO uint32_t BRR; __IO uint32_t LCKR; } GPIO_TypeDef; typedef struct { vu32 EVCR; vu32 MAPR; vu32 EXTICR[4]; } AFIO_TypeDef;
这里就已经把GPIOx的类型变为结构体GPIO_TypeDef,地址变为GPIOx_BASE;
比如使用时可以 用GPIOC->ODR这样。
输入模式(上拉、下拉、浮空、模拟)
在输入模式时,施密特触发器打开,输出被禁止,可通过输入数据寄存器 GPIOx_IDR读取 I/O 状态。其中输入模式,可设置为上拉、下拉、浮空和模拟输入四种。上拉和下拉输入很好理解,默认的电平由上拉或者下拉决定。浮空输入的电平是不确定的,完全由外部的输入决定,一般接按键的时候用的是这个模式。模拟输入则用于 ADC 采集。
输出模式(推挽/开漏)
在输出模式中,推挽模式时双 MOS 管以轮流方式工作,输出数据寄存器 GPIOx_ODR可控制 I/O 输出高低电平。开漏模式时,只有 N-MOS 管工作,输出数据寄存器可控制 I/O输出高阻态或低电平。输出速度可配置,有2MHz\10MHz\50MHz的选项。此处的输出速度即 I/O 支持的高低电平状态最高切换频率,支持的频率越高,功耗越大,如果功耗要求不严格,把速度设置成最大即可。在输出模式时施密特触发器是打开的,即输入可用,通过输入数据寄存器 GPIOx_IDR可读取 I/O 的实际状态。
复用功能(推挽/开漏)
复用功能模式中,输出使能,输出速度可配置,可工作在开漏及推挽模式,但是输出信号源于其它外设,输出数据寄存器GPIOx_ODR 无效;输入可用,通过输入数据寄存器可获取 I/O 实际状态,但一般直接用外设的寄存器来获取该数据信号。
通过对 GPIO寄存器写入不同的参数,就可以改变 GPIO的工作模式,再强调一下,要了解具体寄存器时一定要查阅《STM32F10X-中文参考手册》中对应外设的寄存器说明。
在 GPIO外设中,控制端口高低控制寄存器 CRH和 CRL可以配置每个 GPIO 的工作模式和工作的速度,每 4个位控制一个 IO,CRH控制端口的高八位,CRL控制端口的低 8位,具体的看 CRH和 CRL的寄存器描述
typedef enum
{
GPIO_Mode_AIN = 0x0, // 模拟输入
GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, // 浮空输入
GPIO_Mode_IPD = 0x28, // 下拉输入
GPIO_Mode_IPU = 0x48, // 上拉输入
GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, // 开漏输出
GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, // 推挽输出
GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, // 复用开漏输出
GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 // 复用推挽输出
} GPIOMode_TypeDef;
typedef enum
{
GPIO_Speed_10MHz = 1,
GPIO_Speed_2MHz,
GPIO_Speed_50MHz
}GPIOSpeed_TypeDef;
改变GPIO引脚状态
1、高16位和低16位,只能以16位形式操作。
2、高16位用于置 0,低16位用于置 1。(高16位用于置0,低16位用于1置1,相应位设1才有效)
3、各个位对 0 操作是免疫的
比如控制PC13:
输出高电平 1<<13
输出低电平 1<<(13+16)
只有低16位有效,在相应位置写 1 时,可以输出一个低电平。
通过这两个寄存器,我们就可以控制一个GPIO引脚输出高低电平,最简单的可以使用BSRR输出高电平,用BRR输出低电平。
GPIOC ->BSRR |=1<<13;
用函数控制引脚输出高电平
用函数控制输出低电平
GPIO_Init()函数
函数讲解
作用:根据 GPIO_InitStruct 中指定的参数初始化外设 GPIOx 寄存器。
GPIO_Init()函数就是配置引脚的四个位,再将四个位写入到对应引脚的寄存器。
库函数中的此函数代码如下图。
函数分析:
-
确定currentmode 的值。
-
判断输入还是输出,如果是输出,添加速度值。
-
配置低八位。
-
配置高八位。
函数使用例子
比如设定:PA2推挽输出,输出速度50NHz;
用库函数定义的代码和实际赋值如下图:
0b:32位
库函数理解
库函数是控制寄存器操作的语句被封装成函数的函数集合,需要执行相应动作的时候只需要调用函数(并填入参数)即可。
实例操作
工 程在这里分为三个程序。main.c ;LED.h ;LED.c
思路:
一:打开引脚对应的时钟。
二:配置输出,确定输出模式
三:输出高电平或者低电平
LED.h
#ifndef __LED_H//此处是表示当我们没有定义LED这个名字时,一下这个程序才被使用
#define __LED_H
#include "stm32f10x.h"//头文件
#define LED_G_GPIO_PIN GPIO_Pin_0//定义LED灯G的管脚
#define LED_B_GPIO_PIN GPIO_Pin_1//定义LED灯B的管脚
#define LED_R_GPIO_PIN GPIO_Pin_5//定义LED灯R的管脚
#define LED_GPIO_PORT GPIOB
#define LED_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define ON 1
#define OFF 0
// \表示换行符
//ResetBits可用于输出低电平
//SetBits 可用于输出高电平
#define LED_G(a) if(a) \
GPIO_ResetBits(LED_GPIO_PORT, LED_G_GPIO_PIN); \
else GPIO_SetBits(LED_GPIO_PORT, LED_G_GPIO_PIN);
#define LED_B(a) if(a) \
GPIO_ResetBits(LED_GPIO_PORT, LED_B_GPIO_PIN); \
else GPIO_SetBits(LED_GPIO_PORT, LED_B_GPIO_PIN);
#define LED_R(a) if(a)\
GPIO_ResetBits(LED_GPIO_PORT, LED_R_GPIO_PIN); \
else GPIO_SetBits(LED_GPIO_PORT, LED_R_GPIO_PIN);
void LED_GPIO_Config(void);
#endif /* __LED_H */
LED.c
#include "LED.h"
void LED_GPIO_Config(void)
{
/*定义3个GPIO_InitTypeDef 类型的结构体*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct1;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct2;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct3;
/*开启 LED 相关的 GPIO 外设时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(LED_GPIO_CLK, ENABLE);
GPIO_InitStruct1.GPIO_Pin = LED_G_GPIO_PIN;//赋值为相应管脚的地址
GPIO_InitStruct2.GPIO_Pin = LED_B_GPIO_PIN;
GPIO_InitStruct3.GPIO_Pin = LED_R_GPIO_PIN;
GPIO_InitStruct1.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//其实就是赋值为0x10;
GPIO_InitStruct1.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//赋值为3
GPIO_InitStruct2.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStruct2.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStruct3.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStruct3.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct1);
GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct2);
GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct3);
}
main.c
#include "stm32f10x.h" // 相当于51单片机中的 #include <reg51.h>
#include "LED.h"
void Delay( uint32_t count )
{
for(; count!=0; count--);
}
int main(void)
{
LED_GPIO_Config();
while(1)
{
LED_G(OFF);
LED_B(OFF);
LED_R(OFF);
Delay(0xFFFFF);
LED_G(ON);
Delay(0xFFFFF);
LED_G(OFF);
Delay(0xFFFFF);
LED_B(ON);
Delay(0xFFFFF);
LED_B(OFF);
Delay(0xFFFFF);
LED_R(ON);
Delay(0xFFFFF);
LED_R(OFF);
}
}
仿真图