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STM32入门教程第二讲------介绍GPIO
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前言
一、GPIO是什么？
1.简要介绍GPIO
2.GPIO基本结构
二.GPIO的模式介绍 (四种输入四种输出)
1.浮空输入_IN_FLOATING:
编辑
2. 模拟输入_AIN 编辑
3带上拉输入_IPU
4 .带下拉输入_IPD
5.开漏输出_OUT_OD
6.推挽输出_OUT_PP
7.开漏复用输出_AF_OD
8. 推挽复用输出_AF_PP
三、GPIO的使用步骤
1.第一步，使用RCC开启GPIO时钟：
2.第二步，使用GPIO_Init函数初始化GPIO：
3.第三步，使用输出和输入的函数控制GPIO口，以点LED为例：
前言
前一篇我们学习了怎么建立一个stm32的keil工程，下面我们来详细介绍GPIO
一、GPIO是什么？
1.简要介绍GPIO
首先介绍一下GPIO，GPIO(General Input Output)是通用输入输出口，可配置为八种输入输出模式，引脚电平：0—3.3V，部分引脚容忍5V。
输出模式——可控制端口输出高低电平，用以驱动LED，控制蜂鸣器，模拟通信协议输出时序等；
输入模式——可读取端口的高低电平或电压，用于读取按键输入，外界模块电平信号输入，AOC电压采集，模拟通信协议接收数据等。
2.GPIO基本结构
二.GPIO的模式介绍 (四种输入四种输出)
1.浮空输入_IN_FLOATING:
当GPIO采用浮空输入模式时，STM32的引脚状态是不确定的，I/O端口的电平信号直接进入输入数据寄存器。此时STM32得到的电平状态完全取决于GPIO外部的电平状态，所以说在GPIO外部的引脚悬空（无信号输入情况下）时，读取该端口的电平状态是个不确定的值。
通常用于IIC、USART。
2. 模拟输入_AIN 
这个很好理解，最常用的场合是ADC模拟输入，不像其他输入模式只有0和1，模拟输入模式可以读取到很细微变化的值，I/O端口的模拟信号（电压信号，而非电平信号）直接模拟输入到片上外设模块，比如ADC模块等。模拟信号一般：3.3v 5v 9v。
3带上拉输入_IPU
具有上升沿触发检测的外部中断模式 ，与前面介绍的浮空输入模式相比，仅仅是在数据通道上面，接入了一个上拉电阻，根据STM32的数据手册，这个上拉电阻阻值介于30K~50K 欧姆。同样，CPU可以随时在“输入数据寄存器”的另一端，通过内部的数据总线读出I/O 端口的电平变化的状态。
4 .带下拉输入_IPD
下拉输入模式下，I/O端口的电平信号直接进入输入数据寄存器。但是在I/O端口悬空（在无信号输入）的情况下，输入端的电平保持在低电平；并且在I/O端口输入为高电平的时候，输入端的电平也是高电平。
5.开漏输出_OUT_OD
开漏输出模式下（上拉电阻+N-MOS管），通过设置位设置/清除寄存器或者输出数据寄存器的值，途经N-MOS管，最终输出到I/O端口。
可以输出0和1，适用于电平不匹配场合，要得到高电平需要上拉电阻才行。
6.推挽输出_OUT_PP
推挽输出模式下（P-MOS管+N-MOS管），通过设置位设置/清除寄存器或者输出数据寄存器的值，途经P-MOS管和N-MOS管，最终输出到I/O端口。
可以输出高低电平0和1，适用于双向IO使用。
7.开漏复用输出_AF_OD
开漏复用输出模式，与开漏输出模式很是类似。只是输出的高低电平的来源，不是让CPU直接写输出数据寄存器，取而代之利用片上外设模块的复用功能输出来决定的。
8. 推挽复用输出_AF_PP
推挽复用输出模式，与推挽输出模式很是类似。只是输出的高低电平的来源，不是让CPU直接写输出数据寄存器，取而代之利用片上外设模块的复用功能输出来决定的。
一句话区分开漏和推挽输出：
推挽输出高低电平都有驱动能力
开漏输出高电平无驱动能力，低电平有驱动能力
三、GPIO的使用步骤
1.第一步，使用RCC开启GPIO时钟：
上代码：
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);开始RCC时钟
详细步骤：在libraries中--stm32f10x_rcc.h中：
找到如下库函数的定义：
是关于GPIO的时钟开启库函数定义，选用哪一个取决于自己的项目需求
以APB2为例，转到函数定义：
直接上代码：
/*** @brief Enables or disables the High Speed APB (APB2) peripheral clock.* @param RCC_APB2Periph: specifies the APB2 peripheral to gates its clock.* This parameter can be any combination of the following values:* @arg RCC_APB2Periph_AFIO, RCC_APB2Periph_GPIOA, RCC_APB2Periph_GPIOB,* RCC_APB2Periph_GPIOC, RCC_APB2Periph_GPIOD, RCC_APB2Periph_GPIOE,* RCC_APB2Periph_GPIOF, RCC_APB2Periph_GPIOG, RCC_APB2Periph_ADC1,* RCC_APB2Periph_ADC2, RCC_APB2Periph_TIM1, RCC_APB2Periph_SPI1,* RCC_APB2Periph_TIM8, RCC_APB2Periph_USART1, RCC_APB2Periph_ADC3,* RCC_APB2Periph_TIM15, RCC_APB2Periph_TIM16, RCC_APB2Periph_TIM17,* RCC_APB2Periph_TIM9, RCC_APB2Periph_TIM10, RCC_APB2Periph_TIM11 * @param NewState: new state of the specified peripheral clock.* This parameter can be: ENABLE or DISABLE.* @retval None*/
void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)
{/* Check the parameters */assert_param(IS_RCC_APB2_PERIPH(RCC_APB2Periph));assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));if (NewState != DISABLE){RCC->APB2ENR |= RCC_APB2Periph;}else{RCC->APB2ENR &= ~RCC_APB2Periph;}
}
根据使用的I/O确定第一个函数参数，然后ENABLE为第二参数；
时钟启动成功。
2.第二步，使用GPIO_Init函数初始化GPIO：
上代码：
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);详细步骤：转到GPIO_Init函数定义：
/*** @brief Initializes the GPIOx peripheral according to the specified* parameters in the GPIO_InitStruct.* @param GPIOx: where x can be (A..G) to select the GPIO peripheral.* @param GPIO_InitStruct: pointer to a GPIO_InitTypeDef structure that* contains the configuration information for the specified GPIO peripheral.* @retval None*/
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
{uint32_t currentmode = 0x00, currentpin = 0x00, pinpos = 0x00, pos = 0x00;uint32_t tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00;/* Check the parameters */assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode));assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_InitStruct->GPIO_Pin));
根据使用的I/O确定第一个函数参数，以GPIOA为例，因此第一个参数为GPIOA，根据函数定义，第二个参数需要定义结构体；
上代码：
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
定义结构体，如果报错268，可以把该行放在RCC时钟上边，放在RCC下边的话需要在编译器魔术棒-C/C++改为C99
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
第一行声明结构体后，在下边引出结构体的三个内容 ，下边详细介绍方法:
首先第一个GPIO_ModeGPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出
转到GPIO_Mode定义：
GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.This parameter can be a value of @ref GPIOMode_TypeDef*/继续转到 GPIOMode_TypeDef：
是一个枚举 ：
/** * @brief Configuration Mode enumeration */typedef enum
{ GPIO_Mode_AIN = 0x0,GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,GPIO_Mode_IPD = 0x28,GPIO_Mode_IPU = 0x48,GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,GPIO_Mode_AF_PP = 0x18
}GPIOMode_TypeDef;
根据项目需求选择，以推挽输出为例：选择 GPIO_Mode_Out_PP，因此，Mode搞定。
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出同理操作 ：GPIO_Pin和GPIO_Speed；
需要注意的是，转GPIO_Pin定义时选择member，如下图：
全部写好后，结构体定义完成
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 ;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz ;
由此，GPIO_Init就写好了：
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 ;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz ;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//到上边为止，GPIO初始化完成
3.第三步，使用输出和输入的函数控制GPIO口，以点LED为例：
先上代码：
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);//将PC13号口置为高电平 （灯灭）GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);//将PC13号口置为低电平 （灯亮）
转到函数定义根据项目需求写参数即可，就不详细介绍了，下一期详细讲解控制LED的操作
至此,GPIO介绍完成。
