stm32学习（3）--GPIO

STM32的IO口可以由软件配置成8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、推挽输出
7、推挽式复用功能
8、开漏复用功能
每个IO口可以自由编程，单IO口寄存器必须要按32位字被访问。STM32的很多IO口都是5V兼容的，这些IO口在与5V电平的外设连接的时候很有优势，具体哪些IO口是5V兼容的，可以从该芯片的数据手册管脚描述章节查到（I/O Level标FT的就是5V电平兼容的）。
STM32的每个IO端口都有7个寄存器来控制。他们分别是：配置模式的2个32位的端口配置寄存器CRL和CRH；2个32位的数据寄存器IDR和ODR；1个32位的置位/复位寄存器BSRR；一个16位的复位寄存器BRR；1个32位的所存寄存器LCKR；这里我们仅介绍常用 的几个寄存器，我们常用的IO端口寄存器只有4个：CRL、CRH、IDR、ODR。
CRL和CRH控制着每个IO口的模式及输出速率。
STM32的IO口位配置表如表3.1.1.1所示：
 
                      表3.1.1.1 STM32的IO口位配置表
STM32输出模式配置如表3.1.1.2所示：

 
               表3.1.1.2 STM32输出模式配置表
 接下来我们看看端口低配置寄存器CRL的描述，如下图所示：
 
                 图3.1.1.1 端口低配置寄存器CRL各位描述
该寄存器的复位值为0X4444 4444，从上图可以看到，复位值其实就是配置端口为浮空输入模式。从上图还可以得出：STM32的CRL控制着每个IO端口（A~G）的低8位的模式。每个IO端口的位占用CRL的4个位，高两位为CNF，低两位为MODE。这里我们可以记住几个常用的配置，比如0X4表示模拟输入模式（ADC用）、0X3表示推挽输出模式（做输出口用，50M速率）、0X8表示上/下拉输入模式（做输入口用）、0XB表示复用输出（使用IO口的第二功能，50M速率）。
CRH的作用和CRL完全一样，只是CRL控制的是低8位输出口，而CRH控制的是高8位输出口。这里我们对CRH就不做详细介绍了。
给个实例，比如我们要设置PORTC的11位为上拉输入，12位为推挽输出。代码如下：
GPIOC->CRH&=0XFFF00FFF;//清掉这2个位原来的设置，同时也不影响其他位的设置
GPIOC->CRH|=0X00038000;  //PC11输入，PC12输出
GPIOC->ODR=1<<11;//PC11上拉
通过这3句话的配置，我们就设置了PC11为上拉输入，PC12为推挽输出。
IDR是一个端口输入数据寄存器，只用了低16位。该寄存器为只读寄存器，并且只能以16位的形式读出。该寄存器各位的描述如下图所示：
 
               图3.1.1.2 端口输入数据寄存器IDR各位描述
要想知道某个IO口的状态，你只要读这个寄存器，再看某个位的状态就可以了。使用起来是比较简单的。
ODR是一个端口输出数据寄存器，也只用了低16位。该寄存器虽然为可读写，但是从该寄存器读出来的数据都是0。只有写是有效的。其作用就是控制端口的输出。该寄存器的各位描述如下图所示：
 
               图3.1.1.3 端口输出数据寄存器ODR各位描述

 

 

#include <stm32f10x_lib.h>   
#include "led.h"
//Mini STM32开发板
//LED驱动代码   
//正点原子@ALIENTEK
//2010/5/27

// V1.0
//初始化PA8和PD2为输出口.并使能这两个口的时钟     
 
//LED IO初始化
void LED_Init(void)
{
 RCC->APB2ENR|=1<<2;    //使能PORTA时钟     
 RCC->APB2ENR|=1<<5;    //使能PORTD时钟      
 GPIOA->CRH&=0XFFFFFFF0;
 GPIOA->CRH|=0X00000003;//PA8 推挽输出    
    GPIOA->ODR|=1<<8;      //PA8 输出高           
 GPIOD->CRL&=0XFFFFF0FF;
 GPIOD->CRL|=0X00000300;//PD.2推挽输出
 GPIOD->ODR|=1<<2;      //PD.2输出高
}
该代码里面就包含了一个函数void LED_Init(void)，该函数的功能就是用来实现配置PA8和PD2为推挽输出。在配置STM32外设的时候，任何时候都要先使能该外设的时钟！APB2ENR是APB2总线上的外设时钟使能寄存器，其各位的描述如下：
 
               图3.1.3.2 寄存器APB2ENR各位描述
我们要使能的PORTA和PORTD的时钟使能位，分别在bit2和bit5，只要将这两位置1就可以使能PORTA和PORTD的时钟了。该寄存器还包括了很多其他外设的时钟使能。大家在以后会慢慢使用到的。关于这个寄存器的详细说明在《STM32参考手册》的第61页。
在设置完时钟之后就是配置完时钟之后，LED_Init配置了PA8和PD2的模式为推挽输出，并且默认输出1。这样就完成了对这两个IO口的初始化。
保存led.c代码，然后我们按同样的方法，新建一个led.h文件，也保存在LED文件夹下面。在led.h中输入如下代码：
#ifndef __LED_H
#define __LED_H 
#include "sys.h"
//Mini STM32开发板
//LED驱动代码   
//正点原子@ALIENTEK
//2010/5/27
//LED端口定义
#define LED0 PAout(8)// PA8
#define LED1 PDout(2)// PD2 
void LED_Init(void);//初始化          
#endif
这段代码里面最关键就是2个宏定义:
#define LED0 PAout(8)// PA8
#define LED1 PDout(2)// PD2
这里使用的是位带操作来实现操作某个IO口的1个位的，关于位带操作前面已经有介绍，这里不再多说。需要说明的是，这里可以使用另外一种操作方式实现。如下：
#define LED0 (1<<8)  //led0 PA8
#define LED1 (1<<2)  //led1 PD2
#define LED0_SET(x) GPIOA->ODR=(GPIOA->ODR&~LED0)|(x ? LED0:0)
#define LED1_SET(x) GPIOD->ODR=(GPIOD->ODR&~LED1)|(x ? LED1:0) 
后者通过LED0_SET(0)和LED0_SET(1)来控制PA8的输出0和1。而前者的类似操作为：LED0=0和LED0=1。显然前者简单很多，从而可以看出位带操作带来的好处。以后像这样的IO口操作，我们都使用位带操作来实现，而不使用第二种方法。

转自正点原子博客