STM32F4中关于GPIO的函数详解

与大家分享我对一下GPIO函数的理解

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标号	函数名
1	void GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx);
2	void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);
3	void GPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);
4	void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
5	uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
6	uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);
7	uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
8	uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);
9	void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
10	void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
11	void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal);
12	void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);
13	void GPIO_ToggleBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
14	void GPIO_PinAFConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinSource, uint8_t GPIO_AF);

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1：void GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx);

------------------复位IO口

• Function used to set the GPIO configuration to the default reset state
  用于将GPIO选择的IO口组设置为默认状态；
  函数参数GPIOx就是用于选择具体哪一组IO口

• 程序实现过程

//例如设置GPIOA
 if (GPIOx == GPIOA)
  {
    RCC_AHB1PeriphResetCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//复位端口
    
    RCC_AHB1PeriphResetCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, DISABLE);//不复位端口
  }

通过if判断找到复位的IO口组，通过调用RCC_AHB1PeriphResetCmd复位端口
使端口寄存器恢复默认值

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2：void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);

-------------------------IO初始化

• 首个参数GPIOx
  选择具体哪一个GPIOx口
  例如：GPIOA 即选择PA组IO口
• 参数GPIO_InitStruct
  参数为一个结构体，结构体内容为

typedef struct
{
  uint32_t GPIO_Pin;            			  //指定要配置的GPIO引脚
                                
  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;     			 //指定设置IO口的模式

  GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;   			//指定所选引脚的速度
                                      
  GPIOOType_TypeDef GPIO_OType;   			//指定所选引脚的操作输出类型
                                   
  GPIOPuPd_TypeDef GPIO_PuPd;    			//指定所选引脚的操作上拉/下拉
                                    
}GPIO_InitTypeDef;

• GPIO_Pin: 即指定具体哪个IO口
• GPIO_Speed: 输出驱动电路的带宽, 即一个驱动电路可以不失真地通过信号的最大频率
• GPIO_PuPd: 即设置引脚的上拉/下拉/悬空

目前的单片机往往可以内部挂载一个电阻，通常io口呈现出高阻态
上拉：就是IO串联一个电阻到Vcc，这样就会让IO口电平呈现Vcc
下拉：就是IO串联一个电阻到Gnd，这样就会让IO口电平呈现Gnd
悬空：即不上下拉，这样IO口会呈现出高阻状态，并且IO口的初始电平是不确定的
具体分析一下GPIO_Mode和GPIO_OType

设置GPIO_Mode时，是设定一个枚举类型的值

typedef enum
{ 
  GPIO_Mode_IN   = 0x00, //输入
  GPIO_Mode_OUT  = 0x01, //输出
  GPIO_Mode_AF   = 0x02, //复用
  GPIO_Mode_AN   = 0x03  //模拟输入
}GPIOMode_TypeDef;

• 1：输入：检测输入的电平
• 2：输出：输出高电平或低电平
• 3：复用：调用外设时设置

STM32F4 有很多的内置外设，这些外设的外部引脚都是与 GPIO 共用的。也就是说，一个引脚可以有很多作用，但是默认为IO口，如果想使用一个 GPIO内置外设的功能引脚，就需要GPIO的复用，那么当这个 GPIO 作为内置外设使用的时候，就叫做复用。 比如说串口 就是GPIO复用为串口

• 4：模拟输入：应用ADC模拟输入，或者低功耗下省电

当GPIO引脚用于ADC采集电压的输入通道时，用作"模拟输入"功能，此时信号不经过施密特触发器，直接直接进入ADC模块，并且输入数据寄存器为空 ，CPU不能在输入数据寄存器上读到引脚状态,当GPIO用于模拟功能时，引脚的上、下拉电阻是不起作用的，这个时候即使配置了上拉或下拉模式，也不会影响到模拟信号的输入输出

设置GPIO_OType也是设置一个枚举类型的值

typedef enum
{ 
  GPIO_OType_PP = 0x00,			//推挽输出
  GPIO_OType_OD = 0x01			//开漏输出
}GPIOOType_TypeDef;

区别~！！！！
推挽输出电路： 其中IN端输出高电平时下面的PNP三极管截止，而上面NPN三极管导通，输出电平VS+；当IN端输出低电平时则恰恰相反，PNP三极管导通，输出和地相连，为低电平

开漏输出电路：IN端输出低电平时，三极管导通，使输出接地，IN端输出高电平时，三极管截止，所以引脚既不输出高电平，也不输出低电平，为高阻态。为正常使用时必须接上拉电阻，

总结：推挽输出（PP）可以输出强高低电平，连接数字器件
开漏输出（OD）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. 需要外接上拉电阻，才能实现输出高电平 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)；在使用任何一种开漏模式时，都需要接上拉电阻，否则只能输出低电平
推挽和开漏一般是对应输出，上下拉一般对应着输入

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3：void GPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);

---------------使用默认值填充所有IO口

void GPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
{
  /* Reset GPIO init structure parameters values */
  GPIO_InitStruct->GPIO_Pin  = GPIO_Pin_All;
  GPIO_InitStruct->GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
  GPIO_InitStruct->GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
  GPIO_InitStruct->GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStruct->GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
}

默认设置为低速推挽无上下拉输入模式

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4：void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

--------------------锁定GPIO管脚配置寄存器

• 当执行正确的写序列设置了位16(LCKK)时，该寄存器用来锁定端口位的配置。位[15:0]用于锁定GPIO 端口的配置。在规定的写入操作期间，不能改变LCKP[15:0]。当对相应的端口位执行了LOCK序列后，在下次系统复位之前将不能再更改端口位的配置

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5：uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

------------------------读取指定的输入端口引脚状态

• 参数选择具体哪组IO口，哪个IO口
• 返回值：0或者1，

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6：uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);

------------------------读取指定的GPIO组数据端口

• 参数是选择哪一组IO口

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7：uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

--------------------------读取指定的输出端引脚状态

• 同读取输入

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8：uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);

---------------------------读取指定的GPIO组端口

• 同检测输入

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9：void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

-----------------------------设置IO口的输出高电平

• 第一个参数设置GPIO的IO组
• 第二个参数设置具体IO口

作用：设置IO口输出高电平

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10：void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

------------------------------设置IO口的输出低电平

• 第一个参数设置GPIO的IO组
• 第二个参数设置具体IO口

作用：设置IO口输出低电平

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11：void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal);

-----------------------------设置IO口的电平

• 第一个参数设置哪组GPIO
• 第二个参数设置取缔哪个IO
• 第三个参数设置高电平还是低电平

作用：设置IO口的电平

WriteBit和SetBit、ResetBit的区别！！！！
WriteBit一次只能设置一个IO口，但是SetBit支持或运算可以同时设置几个IO的电平

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12：void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);

----------------------------设置一组IO口的电平

• 第一个参数选择GPIO组
• 第二个参数设置电平

作用：设置GPIO组的电平

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13：void GPIO_ToggleBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

-------------------------------切换IO口

• 第一个参数为哪组GPIO
• 第二个参数是哪个IO口

我也不太清楚，有会的大佬可以评论一下

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14：void GPIO_PinAFConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinSource, uint8_t GPIO_AF);

-------------------------------设置IO口的复用功能

• 第一个参数选择GPIO组
• 第二个参数选择IO口
• 第三个参数选择复用的外设功能

设置IO口的映射，通过使用此函数映射到外设

使用复用功能时，先要将GPIO初始化的复用模式打开，才能开始映射

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总结就这些了，觉得还行的可以互相交流交流
谢谢！