STM32之GPIO

GPIO简介

GPIO是通用输入输出端口（General Purpose Input Output）的简称，简单来说就是STM32可控制的引脚，STM32芯片的GPIO引脚与外部设备连接起来，从而实现与外部通讯、控制以及数据采集的功能。STM32芯片的GPIO被分成很多组，每组有16个引脚，所有的GPIO引脚都有基本的输入输出功能。

  • 共有8种输入输出模式

  • 引脚电平：0V~3V，部分引脚可容忍5V（引脚定义中带FT的）

  • 输出模式下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。
  • 输入模式下，可读取高低电平，用于读取按键输入、外接模块电平信号输入、ADC电压采集、模拟通信协议接收数据等。

GPIO框图剖析

image.png

输入输出模式

输入模式

  1. 浮空输入：读取引脚电平，引脚悬空，则电平不确定（使用时接连续信号）
  2. 上拉输入：读取引脚电平，内接上拉电阻，悬空默认高电平
  3. 下拉输入：读取引脚电平，内接下拉电阻，悬空默认低电平
  4. 模拟输入：GPIO无效，引脚直接接入内部ADC

输出模式

  1. 开漏输出：可输出引脚电平，高电平为高阻态，低电平接VSS
  2. 推挽输出：可输出引脚电平，高电平为VDD，低电平接VSS
  3. 复用开漏输出：由片上外设控制，高电平为高阻态，低电平接VSS
  4. 复用推挽输出：由片上外设控制，高电平为VDD，低电平接VSS

使用模拟输入时会关闭其他数字输入，其他7个模式中全部输入功能都是有效的

输出速度：限制输出引脚的最大反转速度

输出模式下，有2MHz、10MHz、50MHz。

输出代码

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GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;					//定义初始化结构体

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);  //使能PC端口时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;             //配置端口，Pin13引脚	
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		//配置模式，设置推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		//配置速度，设置速度为50MHz

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);					//初始化GPIOA的参数为以上结构体

定义初始化结构体，只需要一次，配置模式、速度的语句相同时，可以只出现一次

完整使用

gpio.c

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#include "gpio.h"

void GPIO_Init(void)
{
 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_12; 
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 
 GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);		
}

gpio.h

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#ifndef __GPIO_H
#define __GPIO_H	 
#include "sys.h"

#define LED0 PCout(13)	//宏定义
void GPIO_Init(void);
		    
void GPIO1(void)		//声明函数
{
    GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
}


#endif

函数中改变输出

GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); //设置低电平

GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); //设置高电平

调用函数：GPIO1(void)

输入代码

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   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;				   //定义初始化结构体
   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);  //使能PC端口时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_5;			   //配置端口，Pin13引脚	
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;          //配置模式，设置下拉输入，IPU是上拉输入
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		//配置速度，输入下无用可不配置

	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

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一般按键使用下接按键的方式，即上面两种接法，需配置为上拉输入模式

读取状态

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GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_12)		//读取PC12输入状态
GPIO_ReadOutputDataBits(GPIOC,GPIO_Pin_12)		//读取PC12的输出状态