簡(jiǎn)介：

? ? ? ? 由于剛開始沒有學(xué)懂GPIO的配置原理，導(dǎo)致后面學(xué)習(xí)其它外設(shè)的時(shí)候總是產(chǎn)生阻礙，因?yàn)槠渌庠O(shè)要使用前，大部分都要配置GPIO的初始化，因此這幾天重新學(xué)習(xí)了一遍GPIO的配置，記錄如下。

? ? ? ? 首先我們要知道芯片上的引腳，并不是只有GPIO的功能，還能復(fù)用成其他功能，比如PA9和PA10引腳，既可以配置成普通的IO口輸出高低電平，也可以配置成UART1的TX和RX引腳。今天就以這這兩個(gè)例子記錄一下配置過程。

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：芯片是stmf103，野火的指南者開發(fā)板。使用hal庫(kù)開發(fā)。

例1：PB5\PB0\PB1配置成普通IO口，控制LED燈的亮滅，

例2：將PA9配置成UART1的TX,將PA10配置成UART1的RX。

一、GPIO的功能框圖

此圖來自野火的《零死角玩轉(zhuǎn)stm32》,此圖在《stm32f10x參考手冊(cè)》的GPIO章節(jié)也有，野火的標(biāo)注得有需要，方便說明。

1.輸出模式：即由單片機(jī)控制引腳的高低電平。

輸出模式有：推挽輸出、開漏輸出、復(fù)用推挽輸出、復(fù)用開漏輸出。常用推挽輸出，復(fù)用推挽輸出。

①處就是芯片外部引出的引腳，左邊的是芯片內(nèi)部的，從外面看不見。一個(gè)引腳在同一時(shí)刻，要么是輸出，要么是輸入，不能同時(shí)存在。

②處兩個(gè)反向串聯(lián)的MOS管，就實(shí)現(xiàn)了推挽輸出，這種模式就是普通的IO口輸出高低電平，通過操作③和位置位/清除寄存器(BSRR)來控制引腳輸出高低電平，從而控制外部的燈的亮滅。

④處是接片上外設(shè)，將引腳配置成其他功能，如我們將PA9配置成UART1的TX功能，這時(shí)候就不需要去配置③處的ODR和BSRR寄存器。?

2.輸入模式：即由外部控制引腳的高低電平

????????輸入模式有：浮空輸入、模擬輸入、上拉輸入、下拉輸入，如果是輸入模式的話，就是由外部控制引腳的高低電平變化，單片機(jī)去讀引腳的電平變化，從而知道外部干了什么。

????????比如外部接了按鍵，按鍵按下產(chǎn)生低電平，按鍵釋放產(chǎn)生高電平，這時(shí)候單片機(jī)通過引腳高低變化就知道了按鍵按下了，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的處理，此功能往往和中斷一起。在此不做過多的講解，后面學(xué)了中斷之后再記錄。

3.GPIO寄存器

在《stm32f10x參考手冊(cè)》GPIO寄存器章節(jié)有各個(gè)寄存器的功能和作用講解，由于我們使用hal庫(kù)開發(fā)，操作寄存器的工作由hal做了，我們只需要了解有哪些參數(shù)可以修改及其作用。如果有興趣可以看看源碼是怎么操作寄存器的。

1.GPIO寄存器結(jié)構(gòu)體定義

GPIO_TypeDef中就是控制GPIO的7個(gè)32位寄存器，具體每個(gè)bit位的作用記得看參考手冊(cè)。

這個(gè)結(jié)構(gòu)體不需要我們傳入?yún)?shù)。我們需要修改的是GPIO_InitTypeDef結(jié)構(gòu)體。

typedef struct
{
  __IO uint32_t CRL;
  __IO uint32_t CRH;
  __IO uint32_t IDR;
  __IO uint32_t ODR;
  __IO uint32_t BSRR;
  __IO uint32_t BRR;
  __IO uint32_t LCKR;
} GPIO_TypeDef;

GPIO_InitTypeDef結(jié)構(gòu)體定義如下，可以由我們自己配置gpio引腳，速度，模式，這三個(gè)參數(shù)都是去修改GPIO_TypeDef里面的成員的某個(gè)位的。

typedef struct
{
  uint16_t GPIO_Pin;             /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
                                      This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */

  GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;  /*!< Specifies the speed for the selected pins.
                                      This parameter can be a value of @ref GPIOSpeed_TypeDef */

  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;    /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
                                      This parameter can be a value of @ref GPIOMode_TypeDef */
}GPIO_InitTypeDef;

2.驅(qū)動(dòng)GPIO_TypeDef中寄存器的庫(kù)函數(shù)函數(shù)GPIO_Init

????????我們只需要傳入端口和初始化結(jié)構(gòu)體即可。請(qǐng)看下面二的例程。

/**
  * @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));  
  
/*---------------------------- GPIO Mode Configuration -----------------------*/
  currentmode = ((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x0F);
  if ((((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x10)) != 0x00)
  { 
    /* Check the parameters */
    assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_InitStruct->GPIO_Speed));
    /* Output mode */
    currentmode |= (uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Speed;
  }
/*---------------------------- GPIO CRL Configuration ------------------------*/
  /* Configure the eight low port pins */
  if (((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin & ((uint32_t)0x00FF)) != 0x00)
  {
    tmpreg = GPIOx->CRL;
    for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)
    {
      pos = ((uint32_t)0x01) << pinpos;
      /* Get the port pins position */
      currentpin = (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos;
      if (currentpin == pos)
      {
        pos = pinpos << 2;
        /* Clear the corresponding low control register bits */
        pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;
        tmpreg &= ~pinmask;
        /* Write the mode configuration in the corresponding bits */
        tmpreg |= (currentmode << pos);
        /* Reset the corresponding ODR bit */
        if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)
        {
          GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
        }
        else
        {
          /* Set the corresponding ODR bit */
          if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)
          {
            GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
          }
        }
      }
    }
    GPIOx->CRL = tmpreg;
  }
/*---------------------------- GPIO CRH Configuration ------------------------*/
  /* Configure the eight high port pins */
  if (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin > 0x00FF)
  {
    tmpreg = GPIOx->CRH;
    for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)
    {
      pos = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));
      /* Get the port pins position */
      currentpin = ((GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos);
      if (currentpin == pos)
      {
        pos = pinpos << 2;
        /* Clear the corresponding high control register bits */
        pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;
        tmpreg &= ~pinmask;
        /* Write the mode configuration in the corresponding bits */
        tmpreg |= (currentmode << pos);
        /* Reset the corresponding ODR bit */
        if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)
        {
          GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));
        }
        /* Set the corresponding ODR bit */
        if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)
        {
          GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));
        }
      }
    }
    GPIOx->CRH = tmpreg;
  }
}

二、PB5\PB0\PB1點(diǎn)亮LED燈例程

????????指南者的RGB燈接在stm32f103上的PB5、PB0、PB1三個(gè)引腳上，故我們控制對(duì)應(yīng)引腳輸出低電平，即可點(diǎn)亮LED燈。

PB5點(diǎn)亮LED1的代碼如下。編譯后，野火的指南者扳子上，RGB燈以0.5s閃爍紅燈。其余兩個(gè)LED燈的控制，把PB5換成PB0或者PB1即可。

#include "stm32f10x.h"

void delay_nms(u16 time);
void LED_GPIO_Config(void);


//1.主函數(shù)
int main(void)
{	
	/* LED 端口初始化 */
	LED_GPIO_Config();

	while(1)
	{
		//GPIO_Pin_5置低電平，則LED1亮
		GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
		
		//延時(shí)讓led1亮保持
		delay_nms(500);

		//GPIO_Pin_5置高電平，則LED1滅
		GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
		//延時(shí)讓led1亮保持
		delay_nms(500);
	}
}

//2.毫秒延時(shí)，72M，需要精確延時(shí)的話還是得定時(shí)器
void delay_nms(u16 time)
{    
   u16 i=0;  
   while(time--)
   {
      i=12000;  //自己定義
      while(i--) ;    
   }
}

//3.LED1初始化函數(shù)
void LED_GPIO_Config(void)
{		
		/*定義一個(gè)GPIO_InitTypeDef類型的結(jié)構(gòu)體*/
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    /*開啟GPIOB外設(shè)時(shí)鐘*/
    RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

    /*選擇要控制的GPIO引腳*/
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;	

    /*設(shè)置引腳模式為通用推挽輸出*/
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   

    /*設(shè)置引腳速率為50MHz */   
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

    /*調(diào)用庫(kù)函數(shù)，初始化GPIO*/
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);	
    
    /* 給GPIO_Pin_5置高電平，即LED1關(guān)閉	*/
    GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
	delay_nms(20);

}	 

三、PA9\PA10做UART1的TX和RX例程

????????控制LED燈的亮滅只需要控制引腳輸出高低電平即可，但是串口是通信接口，所以需要先說一下串口的數(shù)據(jù)幀格式，至于串口發(fā)送的時(shí)序圖，咱們寫軟件的暫時(shí)可以不了解。

從上面的幀格式可以知道可變的是數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位，起始位固定由庫(kù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。

在stm32f103單片機(jī)上，UART1是由PA9和PA10復(fù)用過來的，所以我們需要對(duì)GPIOA的pin9是TX要配置成復(fù)用推挽輸出模式，pin10引腳是RX要配置成浮空輸入模式。

配置流程：

①GPIO復(fù)用功能配置

②UART串口配置

③main函數(shù)里面調(diào)用串口收發(fā)函數(shù)，和PC上的串口助手互相發(fā)送消息

1.GPIO初始化配置

{

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

	// 打開串口GPIOA的時(shí)鐘
	DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	// 將PA9的GPIO配置為推挽復(fù)用模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

  // 將USART Rx的GPIO配置為浮空輸入模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

2.串口1初始化

????????由于串口接受是由外部控制引腳電平，所以需要開啟串口接受中斷。

{

	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

	// 打開串口外設(shè)的時(shí)鐘
	DEBUG_USART_APBxClkCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
	// 配置串口的工作參數(shù)
	// 配置波特率
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
	// 配置 針數(shù)據(jù)字長(zhǎng)
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	// 配置停止位
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	// 配置校驗(yàn)位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
	// 配置硬件流控制
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	// 配置工作模式，收發(fā)一起
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
	// 完成串口的初始化配置
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
	
	//串口中斷優(yōu)先級(jí)配置
	NVIC_Configuration();
	
	// 使能串口接收中斷
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);	
	
	// 使能串口
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);	    
}

3.串口發(fā)送和發(fā)送函數(shù)

串口是按照字節(jié)發(fā)送的，每次發(fā)送一個(gè)字節(jié)，所以要發(fā)送多個(gè)字節(jié)的時(shí)候，需要用用循環(huán)發(fā)送。

/* 發(fā)送一個(gè)字節(jié) */
void Usart_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data)
{
	USART_SendData(pUSARTx, data);
	while( USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET );
}

4.完成代碼：

????????實(shí)現(xiàn)下載到開發(fā)板之后，自動(dòng)向串口1發(fā)送字符A,接受到PC發(fā)送的字符后，立馬發(fā)給PC.

代碼全部寫在main.c里面即可。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-854770.html

#include "stm32f10x.h"
// #include "bsp_led.h"
// #include "bsp_usart.h"
// #include "stdlib.h"

void USART_Config(void);
void Usart_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data);
static void NVIC_Configuration(void);

//1.主函數(shù)
int main(void)
{	
 
	USART_Config();
	Usart_SendByte(USART1,'A');

  while(1)
  {

  }
	return 0;
	
}
//2.串口初始化函數(shù)
void USART_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

	// 打開串口GPIO的時(shí)鐘
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	// 打開串口外設(shè)的時(shí)鐘
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

	// 將USART Tx的GPIO配置為推挽復(fù)用模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  // 將USART Rx的GPIO配置為浮空輸入模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	// 配置串口的工作參數(shù)
	// 配置波特率
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
	// 配置 針數(shù)據(jù)字長(zhǎng)
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	// 配置停止位
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	// 配置校驗(yàn)位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
	// 配置硬件流控制
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	// 配置工作模式，收發(fā)一起
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
	// 完成串口的初始化配置
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
	
	//串口中斷優(yōu)先級(jí)配置
	NVIC_Configuration();
	
	// 使能串口接收中斷
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);	
	
	// 使能串口
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);	    
}

//3.串口接受中斷函數(shù)
static void NVIC_Configuration(void)
{
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  
  /* 嵌套向量中斷控制器組選擇 */
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  
  /* 配置USART為中斷源 */
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
  /* 搶斷優(yōu)先級(jí)*/
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
  /* 子優(yōu)先級(jí) */
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
  /* 使能中斷 */
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  /* 初始化配置NVIC */
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

//4.串口發(fā)送函數(shù)
void Usart_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data)
{
	USART_SendData(pUSARTx, data);
	while( USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET );
}

//5.串口接受中斷服務(wù)函數(shù)，USART1_IRQHandler在startup_stm32f10x_hs.s中定義，發(fā)生串口中斷，自動(dòng)執(zhí)行這個(gè)函數(shù)。
void USART1_IRQHandler(void)
{
    uint8_t ucTemp;
	if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)!=RESET)
	{		
  
      ucTemp = USART_ReceiveData(USART1);
      Usart_SendByte(USART1,ucTemp);
	}

}

到了這里，關(guān)于STM32的GPIO初始化配置-學(xué)習(xí)筆記的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！