超经典的STM32学习笔记——第一章GPIO口

固件库中与GPIO有关的函数主要有：

函数名	描述
GPIO_Init	根据GPIO_InitStruct中指定的参数初始化外设GPIOx寄存器
GPIO_ReadInputDataBit	读取指定端口管脚的输入
GPIO_ReadInputData	读取指定的GPIO端口输入
GPIO_ReadOutputDataBit	读取指定端口管脚的输出
GPIO_ReadOutputData	读取指定的GPIO端口输出
GPIO_SetBits	设置指定的数据端口位
GPIO_ResetBits	清除指定的数据端口位
GPIO_WriteBit	设置或者清除指定的数据端口位
GPIO_Write	向指定GPIO数据端口写入数据

1.1函数GPIO_Init

函数名	GPIO_Init
函数原形	void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
功能描述	根据GPIO_InitStruct中指定的参数初始化外设GPIOx寄存器
输入参数1	GPIOx：x可以是A，B，C，D或者E，来选择GPIO外设
输入参数2	GPIO_InitStruct：指向结构GPIO_InitTypeDef的指针，包含了外设GPIO的配置信息参阅Section：GPIO_InitTypeDef查阅更多该参数允许取值范围
输出参数	无
返回值	无
先决条件	无
被调用函数	无

1.1.1：GPIO_TypeDef为一结构体：

typedef struct

{

  __IO uint32_t CRL;  // 端口配置低寄存器

  __IO uint32_t CRH; // 端口配置高寄存器

  __IO uint32_t IDR;  // 端口输入数据寄存器

  __IO uint32_t ODR;

  __IO uint32_t BSRR;

  __IO uint32_t BRR;

  __IO uint32_t LCKR;

} GPIO_TypeDef;

GPIOx为一宏定义：

#define GPIOA               ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)

其中GPIOA_BASE=0x40010800,即PA口的起始地址，#define GPIOA ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)这句语句的作用就是将GPIOA指定到PA口的入口地址中，也就是说将PA口的寄存器组取名为GPIOA。

 

1.1.2：GPIO_InitTypeDef为结构体：

typedef struct

{

  uint16_t GPIO_Pin;

  GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;

  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;

}GPIO_InitTypeDef;

其中GPIO_Pin可取的值：

GPIO_Pin	描述
GPIO_Pin_None	无管脚被选中
GPIO_Pin_0	选中管脚0
GPIO_Pin_15	选中管脚15
GPIO_Pin_All	选中全部管脚

GPIO_Speed可取的值：

GPIO_Speed	描述
GPIO_Speed_10MHz	最高输出速率10MHz
GPIO_Speed_2MHz	最高输出速率2MHz
GPIO_Speed_50MHz	最高输出速率50MHz

GPIO_Mode可取的值：

GPIO_Mode	描述
GPIO_Mode_AIN	模拟输入
GPIO_Mode_IN_FLOATING	浮空输入
GPIO_Mode_IPD	下拉输入
GPIO_Mode_IPU	上拉输入
GPIO_Mode_Out_OD	开漏输出
GPIO_Mode_Out_PP	推挽输出
GPIO_Mode_AF_OD	复用开漏输出
GPIO_Mode_AF_PP	复用推挽输出

表面看来函数GPIO_Init只有两个输入参数，实则4个输入参数。第二个结构体中包括了三个参数，这三个参数分别是对管脚的端口，速度，和模式进行配置。这三个参数的值其实就是一些宏定义的数值。对这三个参数的选择就相当于对对应的寄存器进行配置。第一个结构体是寄存器映射，它定义在文件“stm32f10x.h”中，他的作用就是将与管脚有关的寄存器名字与硬件地址对应起来，例如寄存器CRL就相当于地址：0x40010800.第一与第二个结构体相结合并可以对某端口进行初始化了。

1.1.3：例：配置PA口为浮空输入

//定义一个名为GPIO_InitStructure的GPIO_InitTypeDef型结构体

GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

//选中所有的端口

GPIO_InitStructure. Gpio_Pin = GPIO_Pin_All;

//选择端口的速度为10M

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; 

//选择模式为浮空输入

 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IN_FLOATING;

//完成初始化

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

 

1.2函数GPIO_ReadInputDataBit

函数名	GPIO_ReadInputDataBit
函数原形	u8 GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, u16 GPIO_Pin)
功能描述	读取指定端口管脚的输入
输入参数1	GPIOx：x可以是A，B，C，D或者E，来选择GPIO外设
输入参数2	GPIO_Pin：待读取的端口位
输出参数	无
返回值	输入端口管脚值
先决条件	无
被调用函数	无

1.2.1：例：读取PB.7口的输入值

u8  ReadValue;

 ReadValue  = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_7);

1.3函数GPIO_ReadInputData

函数名	GPIO_ReadInputData
函数原形	u16 GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)
功能描述	读取指定的GPIO端口输入
输入参数1	GPIOx：x可以是A，B，C，D或者E，来选择GPIO外设
输入参数2	GPIO_Pin：待读取的端口位
输出参数	无
返回值	GPIO输入数据端口值
先决条件	无
被调用函数	无

1.3.1：例：读取PC口的输入值

U16  ReadValue;

 ReadValue  = GPIO_ReadInputData(GPIOC);

1.4函数GPIO_SetBits

函数名	GPIO_SetBits
函数原形	void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, u16 GPIO_Pin)
功能描述	设置指定的数据端口位
输入参数1	GPIOx：x可以是A，B，C，D或者E，来选择GPIO外设
输入参数2	GPIO_Pin：待设置的端口位该参数可以取GPIO_Pin_x(x可以是0-15)的任意组合
输出参数	无
返回值	无
先决条件	无
被调用函数	无

1.4.1：例：设置PA.1和PA.2口为高电平

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2);

1.5函数GPIO_RsetBits

函数名	GPIO_ResetBits
函数原形	void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, u16 GPIO_Pin)
功能描述	清除指定的数据端口位
输入参数1	GPIOx：x可以是A，B，C，D或者E，来选择GPIO外设
输入参数2	GPIO_Pin：待设置的端口位该参数可以取GPIO_Pin_x(x可以是0-15)的任意组合
输出参数	无
返回值	无
先决条件	无
被调用函数	无

1.5.1：例：设置PA.1和PA.2口为低电平

GPIO_RsetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2);

 

1.6函数GPIO_WriteBit

函数名	GPIO_WriteBit
函数原形	void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, u16 GPIO_Pin, BitAction BitVal)
功能描述	设置或者清除指定的数据端口位
输入参数1	GPIOx：x可以是A，B，C，D或者E，来选择GPIO外设
输入参数2	GPIO_Pin：待设置的端口位该参数可以取GPIO_Pin_x(x可以是0-15)的任意组合
输入参数3	BitVal: 该参数指定了待写入的值该参数必须取枚举BitAction的其中一个值Bit_RESET: 清除数据端口位Bit_SET: 设置数据端口位
返回值	无
先决条件	无
被调用函数	无
输出参数	无

1.6.1：例：设置PA.1,PA.2口为低电平

GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2,Bit_RESET);

1.7函数GPIO_Write

函数名	GPIO_Write
函数原形	void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, u16 PortVal)
功能描述	向指定GPIO数据端口写入数据
输入参数1	GPIOx：x可以是A，B，C，D或者E，来选择GPIO外设
输入参数2	PortVal: 待写入端口数据寄存器的值
返回值	无
先决条件	无
被调用函数	无
输出参数	无

1.6.1：例：向PA口写入一数据

GPIO_Write(GPIOA,0X0101);

1.8:要初始化某端口时还需打开该端口的时钟及配置系统的时钟源，与之相关的两个函数为RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE)和SystemInit();

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2：将GOIO口配置成外部中断的输入口

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1与NVIC相关的函数

 （1）NVIC_PriorityGroupConfig

函数名	NVIC_PriorityGroupConfig
函数原形	Void NVIC_PriorityGroupConfig(u32 NVIC_PriorityGroup)
功能描述	设置优先级分组：先占优先级和从优先级
输入参数	NVIC_PriorityGroup：优先级分组位长度 参阅Section：NVIC_PriorityGroup 查阅更多该参数允许取值范围
输出参数	无
返回值	无
先决条件	优先级分组只能设置一次
被调用函数	无

NVIC_PriorityGroup的值：

NVIC_PriorityGroup	描述
NVIC_PriorityGroup_0	先占优先级0位 从优先级4位
NVIC_PriorityGroup_1	先占优先级1位 从优先级3位
NVIC_PriorityGroup_2	先占优先级2位 从优先级2位
NVIC_PriorityGroup_3	先占优先级3位 从优先级1位
NVIC_PriorityGroup_4	先占优先级4位 从优先级0位

 

 

（2）NVIC_Init

函数名	NVIC_Init
函数原形	void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)
功能描述	根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
输入参数	NVIC_InitStruct：指向结构NVIC_InitTypeDef的指针，包含了外设GPIO的配置信息 参阅Section：NVIC_InitTypeDef查阅更多该参数允许取值范围
输出参数	无
返回值	无
先决条件	无
被调用函数	无

 

 

NVIC_InitTypeDef structure 

NVIC_InitTypeDef定义于文件“stm32f10x_nvic.h”： 

typedef struct 

{ 

u8 NVIC_IRQChannel; 

u8 NVIC_IRQChannelPreemptionPriority; 

u8 NVIC_IRQChannelSubPriority; 

FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd; 

} NVIC_InitTypeDef;

NVIC_IRQChannel 

该参数用以指定IRQ通道。Table 272. 给出了该参数可取的值

NVIC_IRQChannel	描述
WWDG_IRQChannel	窗口看门狗中断
PVD_IRQChannel	PVD通过EXTI探测中断
TAMPER_IRQChannel	篡改中断
RTC_IRQChannel	RTC全局中断
FlashItf_IRQChannel	FLASH全局中断
RCC_IRQChannel	RCC全局中断
EXTI0_IRQChannel	外部中断线0中断
。。。。。
EXTI9_5_IRQChannel	外部中断线9-5中断
EXTI15_10_IRQChannel	外部中断线15-10中断

NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 

该参数设置了成员NVIC_IRQChannel中的先占优先级，Table. 273 列举了该参数的取值。

NVIC_IRQChannelSubPriority 

该参数设置了成员NVIC_IRQChannel中的从优先级，Table. 273 列举了该参数的取值。

Table. 273 给出了由函数NVIC_PriorityGroupConfig设置的先占优先级和从优先级可取的值

Table 273. 先占优先级和从优先级值（1）（2）

NVIC_PriorityGroup	NVIC_IRQChannel的先占优先级	NVIC_IRQChannel的从优先级	描述
NVIC_PriorityGroup_0	0	0-15	先占优先级0位 从优先级4位
NVIC_PriorityGroup_1	0-1	0-7	先占优先级1位 从优先级3位
NVIC_PriorityGroup_2	0-3	0-3	先占优先级2位 从优先级2位
NVIC_PriorityGroup_3	0-7	0-1	先占优先级3位 从优先级1位
NVIC_PriorityGroup_4	0-15	0	先占优先级4位 从优先级0位

 

 

 

 

NVIC_IRQChannelCmd 

该参数指定了在成员NVIC_IRQChannel中定义的IRQ通道被使能还是失能。这个参数取值为ENABLE或者DISABLE。

例： 

NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure; 

/*设置优先级分组*/ 

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); 

/* 选择外部中断线15-10中断*/ 

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQChannel; 

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; 

/*使能该通道*/

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; 

NVIC_InitStructure(&NVIC_InitStructure);

 

2.2与EXTI相关的函数

（1）GPIO_EXTILineConfig

函数名	GPIO_EXTILineConfig
函数原形	void GPIO_EXTILineConfig(u8 GPIO_PortSource, u8 GPIO_PinSource)
功能描述	选择GPIO管脚用作外部中断线路
输入参数1	GPIO_PortSource: 选择用作外部中断线源的GPIO端口 参阅Section：GPIO_PortSource查阅更多该参数允许取值范围
输入参数2	GPIO_PinSource：待设置的外部中断线路 该参数可以取GPIO_PinSourcex(x可以是0-15)
输出参数	无
返回值	无
先决条件	无
被调用函数	无

 

例：选择PA13为中断的输入口

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource13);

 

(2) EXTI_Init

函数名	EXTI_Init
函数原形	void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct)
功能描述	根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器
输入参数	EXTI_InitStruct：指向结构EXTI_InitTypeDef的指针，包含了外设EXTI的配置信息参阅Section：EXTI_InitTypeDef查阅更多该参数允许取值范围
输出参数	无
返回值	无
先决条件	无
被调用函数	无

 

EXTI_InitTypeDef structure

 EXTI_InitTypeDef定义于文件“stm32f10x_exti.h”：

 typedef struct 

{ u32 EXTI_Line; 

EXTIMode_TypeDef  EXTI_Mode; 

EXTIrigger_TypeDef  EXTI_Trigger; 

FunctionalState  EXTI_LineCmd; } EXTI_InitTypeDef; 

EXTI_Line

 EXTI_Line选择了待使能或者失能的外部线路。Table 132. 给出了该参数可取的值

EXTI_Line0	外部中断线0
……..	……..
EXTI_Line18	外部中断线18

EXTI_Mode

EXTI_Mode设置了被使能线路的模式。Table 133. 给出了该参数可取的值

EXTI_Mode	描述
EXTI_Mode_Event	设置EXTI线路为事件请求
EXTI_Mode_Interrupt	设置EXTI线路为中断请求

EXTI_Trigger

EXTI_Trigger设置了被使能线路的触发边沿。Table 134. 给出了该参数可取的值

EXTI_Mode	描述
EXTI_Trigger_Falling	设置输入线路下降沿为中断请求
EXTI_Trigger_Rising	设置输入线路上升沿为中断请求
EXTI_Trigger_Rising_Falling	设置输入线路上升沿和下降沿为中断请求

EXTI_LineCmd

EXTI_LineCmd用来定义选中线路的新状态。它可以被设为ENABLE或者DISABLE。

例：使能PA13为中断的输入通道，且下降沿触发

EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line13;

 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿中断

/*使能中断*/

 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

 EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);