代码收藏家技术教程 2024-07-19

STM32 GPIO控制指南

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

文章目录

前言

一、GPIO基本结构和工作方式

二、GPIO寄存器说明

三、STM32F10x GPIO引脚说明

总结

前言

GPIO（General Purpose Input/Output）是一种通用输入/输出接口，可以用来连接各种外部设备和传感器。它是一种在计算机和其他电子设备中使用的标准接口，用于控制和监测数字和模拟信号。

GPIO接口通常具有多个输入和输出引脚，可以与外部设备进行通信。这些引脚可以在程序中被设置为输入模式或输出模式，并可以读取输入信号或写入输出信号。通过使用适当的编程语言和库，可以通过GPIO接口控制和监测外部设备的状态。

在嵌入式系统中，GPIO接口是非常常用的接口之一，可以连接各种传感器、执行器、开关和其他外部设备。通过读取和写入GPIO引脚的状态，嵌入式系统可以与外部世界进行交互和通信。

在树莓派等单板计算机中，GPIO接口通常是通过引脚排针或扩展板等形式提供的。开发者可以直接将外部设备连接到GPIO引脚上，并使用相应的控制和读取方法进行操作。

通过使用GPIO接口，开发者可以实现各种功能，包括控制LED灯、读取按钮状态、驱动电机、采集传感器数据等。它提供了一种简单而灵活的方式，将计算机与外部世界连接起来，扩展计算机的功能和应用范围。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、GPIO基本结构和工作方式

1、STM32引脚说明：

STM32F103ZET6 – 一共有7组IO口 – 每组IO口有16个IO – 一共16X7=112个IO GPIOA,GPIOB—GPIOG

STM32F103RCT6 – 一共有4组IO口 – 一共16X3+3=51个IO GPIOA0~A15 GPIOB0~B15 GPIOC0~C15 GPIOD0~D2

2、GPIO基本结构

stm32的大部分引脚除了当GPIO使用外，还可以复用为外设功能引脚（比如串口）。

3、io端口位的基本结构

4、GPIO工作方式

4种输入模式：输入浮空输入上拉输入下拉模拟输入 4种输出模式：开漏输出开漏复用功能推挽式输出推挽式复用功能 8种工作模式的区别：STM32八种IO口模式区别，3种最大翻转速度： -2MHZ -10MHz -50MHz。

二、GPIO寄存说明

5、GPIO的输入工作模式1—输入浮空模式

6、GPIO的输入工作模式2—输入上拉模式

7、GPIO的输入工作模式3—输入下拉模式

8、GPIO的输入工作模式4—模拟模式

9、GPIO的输出工作模式1—开漏输出模式

11、GPIO的输出工作模式3—推挽输出模式

12、GPIO的输出工作模式4—推挽复用输出模式

13、GPIO工作方式

上电复位后，GPIO默认为浮空状态，部分特殊功能引脚为特定状态。

推挽输出：可以输出强高低电平，连接数字器件开漏输出：只可以输出强低电平，高电平得靠外部电阻拉高。输出端相当于三极管的集电极. 要得到高电平状态需要上拉电阻才行. 适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内)

14、GPIO相关配置寄存器

每组GPIO端口的寄存器包括：两个32位配置寄存器(GPIOx_CRL ，GPIOx_CRH) ，两个32位数据寄存器 (GPIOx_IDR和GPIOx_ODR)，一个32位置位/ 复位寄存器(GPIOx_BSRR)，一个16位复位寄存器(GPIOx_BRR)，一个32位锁定寄存器(GPIOx_LCKR)。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) 。

是每组IO口含下面7个寄存器。也就是7个寄存器，一共可以控制一组GPIO的16个IO口。

– GPIOx_CRL :端口配置低寄存器 – GPIOx_CRH:端口配置高寄存器 – GPIOx_IDR:端口输入寄存器 – GPIOx_ODR:端口输出寄存器 – GPIOx_BSRR:端口位设置/清除寄存器 – GPIOx_BRR :端口位清除寄存器 – GPIOx_LCKR:端口配置锁存寄存器。

15、端口配置低寄存器(GPIOx_CRL)

三、STM32F10x GPIO引脚说明

1、端口复用功能 STM32的大部分端口都具有复用功能。所谓复用，就是一些端口不仅仅可以做为通用IO口，还可以复用为一些外设引脚，比如PA9,PA10可以复用为STM32的串口1引脚。作用：最大限度的利用端口资源。

2、端口重映射功能就是可以把某些功能引脚映射到其他引脚。比如串口1默认引脚是PA9,PA10可以通过配置重映射映射到PB6,PB7 作用：方便布线

1.引入库

代码如下：

void GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx); void GPIO_AFIODeInit(void); void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct); void GPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct); uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx); uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx); void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal); void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal); void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource); void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState); void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState); void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource); void GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig(uint32_t GPIO_ETH_MediaInterface);

2.读入数据

代码如下（示例）：

#include "stm32f10x.h"
 
// 假设我们使用GPIOA的Pin0作为事件输出源
#define GPIO_PortSource GPIOA
#define GPIO_PinSource GPIO_Pin_0
 
void EXTI0_IRQHandler(void) // EXTI0中断处理函数
{
    // 检查是否是GPIOA的Pin0产生的中断
    if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)
    {
        // 清除中断标志
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
 
        // 这里添加中断处理代码
        printf("GPIOA Pin0 interrupt occurred!\n");
    }
}
 
int main(void)
{
    // 系统初始化代码（略）
 
    // 配置GPIOA的Pin0作为事件输出源!!!!!!!!!!!
    GPIO_EventOutputConfig(GPIO_PortSource, GPIO_PinSource);
    // 启用GPIOA的Pin0的事件输出功能
    GPIO_EventOutputCmd(GPIO_PortSource, GPIO_PinSource, ENABLE);
 
    // 配置GPIOA的Pin0为上拉输入，并配置为中断模式
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_PinSource;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; // 输入模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 上拉
    GPIO_Init(GPIO_PortSource, &GPIO_InitStructure);
 
    // 配置EXTI线为中断模式
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; // 中断模式
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; // 上升沿触发
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
 
    // 使能中断!!!!!!!!!!!
    NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);
 
    // 主循环
    while (1)
    {
        // 可以在这里添加其他代码
    }
}

该处使用的url网络请求的数据。