STM32入门学习笔记之GPIO输入输出实验（上）

5.1 STM32单片机GPIO概述

STM32中每个IO口都有很多个作用，比如这次我们使用的STM32F103ZET6的PA0口，既可以作为IO口使用，还可以作为待机唤醒（WAKEUP），模拟输入（ADC功能）等。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。

（1）输入浮空

（2）输入上拉

（3）输入下拉

（4）模拟输入

（5）开漏输出

（6）推挽式输出

（7）推挽式复用功能

（8）开漏复用功能

每个I/O端口位可以自由编程，然而I/O端口寄存器必须按32位字被访问（不允许半字或字节访问）。GPIOx_BSRR和GPIOx_BRR寄存器允许对任何GPIO寄存器的读/更改的独立访问；这样，在读和更改访问之间产生IRQ时不会产生异常错误。

STM32F103系列的基本IO口结构如下图所示

从结构图可以看出来，STM32的GPIO口可以配置好几个选项，内部上拉下拉电阻的选择，推挽输出或者开漏输出，对于复用功能，有专门的复用输入支路和输出支路。STM32F103的端口由10个寄存器控制，但是常用的并不多，时钟控制寄存器APB2ENR，模式控制寄存器CRH和CRL，输入寄存器IDR，输出寄存器ODR。

5.2 相关寄存器

5.2.1 APB2 外设时钟使能寄存器：RCC_APB2ENR

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
-
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
-	USART1EN	-	SPI1EN	TIM1EN	ADC2EN	ADC1EN	-	IOPEEN	IOPDEN	IOPCEN	IOPBEN	IOPAEN	-	AFIOEN

Bit 14：串口1时钟使能（写1开启，写0关闭）

Bit 12：SPI1时钟使能（写1开启，写0关闭）

Bit 11：定时器1时钟使能（写1开启，写0关闭）

Bit 10：ADC2时钟使能（写1开启，写0关闭）

Bit 9：ADC1时钟使能（写1开启，写0关闭）

Bit 6：GPIOE时钟使能（写1开启，写0关闭）

Bit 5：GPIOD时钟使能（写1开启，写0关闭）

Bit 4：GPIOC时钟使能（写1开启，写0关闭）

Bit 3：GPIOB时钟使能（写1开启，写0关闭）

Bit 2：GPIOA时钟使能（写1开启，写0关闭）

Bit 0：辅助时钟IO时钟使能（写1开启，写0关闭）

5.2.2 端口配置低寄存器：GPIOx_CRL（x=A..E）

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
CNF7	MODE7	CNF6	MODE6	CNF5	MODE5	CNF4	MODE4
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
CNF3	MODE3	CNF2	MODE2	CNF1	MODE1	CNF0	MODE0

端口配置表：

bit 31Bit 30:bit 27Bit 26:bit 23Bit 22:bit 19Bit 18:bit 15Bit 14:bit 11Bit 10:bit 7Bit 6:bit 3Bit 2:	CNFy[1:0]：端口y的配置位（y=0……7）输入模式下：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：保留输出模式下：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
bit 29Bit 28:bit 25Bit 24:bit 21Bit 20:bit 17Bit 16:bit 13Bit 12:bit 9Bit 8:bit 5Bit 4:bit 1Bit 0:	MODEy[1:0]：端口y的模式位（y=0……7）00：输入模式（复位后的状态）01：输出模式，最大速度10MHz10：输出模式，最大速度2MHz11：输出模式，最大速度50MHz

5.2.3 端口配置高寄存器：GPIOx_CRH（x=A..E）

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
CNF15	MODE15	CNF14	MODE14	CNF13	MODE13	CNF12	MODE12
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
CNF11	MODE11	CNF10	MODE10	CNF9	MODE9	CNF8	MODE8

配置方式和端口配置低寄存器一致。

5.2.4 端口输入数据寄存器：GPIOx_IDR（x=A..E）

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
-
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
D15	D14	D13	D12	D11	D10	D9	D8	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0

Bit 15~Bit 0：端口输入数据（这些位属于只读并只能以字的形式读出）