嵌入式——第四章

GPIO主要原理，汇总了GPIO工作模式与输出速度、STM32时钟系统、STM32 GPIO相关配置寄存器、端口复用、GPIO相关的库函数、位操作定义的知识，一起来看。

GPIO原理

GPIO工作模式与输出速度

8种工作模式

输入模式

输入浮空 GPIO_Mode_IN_FLOATING 输入上拉 GPIO_Mode_IPU 输入下拉 GPIO_Mode_IPD 模拟输入 GPIO_Mode_AIN

输出模式

开漏输出 GPIO_Mode_Out_OD（Open-Drain） 开漏复用功能 GPIO_Mode_AF_OD 推挽式输出 GPIO_Mode_Out_PP（Push-Pull） 推挽式复用功能 GPIO_Mode_AF_PP

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

3种工作速度

2MHZ、10MHz、50MHz

STM32时钟系统

HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz，精度不高。

HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4MHz~16MHz，一般接8MHz。128分之可以做RTC的时钟源。

LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40KHz，提供低功耗时钟。

LSE是低速外部时钟，接频率为32.768KHz的石英晶体。RTC的时钟源。

PLL为锁相环倍频输出，是高速时钟，其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2（2~16倍）

几个重要的时钟

AHB总线时钟。分成HCLK(72MHz)、 APB1、 APB2

SYSCLK(系统时钟)

APB1总线时钟(低速):分成PCLK1速度最高36MHz、 TIMxCLK通用定时器时钟。

APB2总线时钟(高速):分成PCLK2速度最高72MHz、 TIM1CLK、ADCCLK时钟

PLL时钟

STM32 GPIO相关配置寄存器

两个32位配置寄存器（CRL,CRH）

端口配置

两个32位数据寄存器（IDR,ODR）

CLR和ODR共同决定是上拉（1）是还下拉（0）

端口输入输出

一个32位置位/复位寄存器（BSRR）

端口位设置/清除

一个16位复位寄存器（BRR）

端口清除

一个32位锁定寄存器（LCKR）

端口配置锁存

端口复用

一个GPIO口作为内置外设使用时叫复用

例子，串口1的发送接收引脚位PA9、PA10,当它们不做GPIO时，而是作为发送接收，就是复用。

GPIO相关的库函数

1个初始化函数： void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct); 作用：初始化一个或者多个IO口（同一组）的工作方式和速度。该函数主要是操作GPIO_CRL(CRH)寄存器，在上拉或者下拉的时候有设置BSRR或者BRR寄存器

2个读取输入电平函数： （按键项目要讲解） uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);

4个设置输出电平函数：（去控制GPIO外部接设备） void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//用得比较多。实际操作BSRR寄存器 void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin) ;//用得比较多。实际操作的BRR寄存器 void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal);//用得较少 void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal );//用得较少

位操作定义

寄存器的某一位映射为一个地址，我们向地址写“1”或者“0”，就能向寄存器某一位写“1”或者“0”。

第一个是 SRAM 区的最低 1MB 范围， 0x20000000 ‐ 0x200FFFFF（SRAM 区中的最低 1MB）。第二个则是片上外设区的最低 1MB范围，0x40000000 ——0x400FFFFF（片上外设区中最低 1MB）