初学stm32,对GPIO的理解(非常详细的源码解释说明)

转自：http://www.51hei.com/bbs/dpj-128101-1.html

 

#include "stm32f10x.h"   
#include "gpio.h"

//对于STM32  GPIO一般用法配置（这里不包括复用功能），以下的说明可以应用点亮灯多种方式
void GPIO_Configure_GPIOA(void)
{
       
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//设置时钟,针对GPIOA时钟使能
        /*        为什么要设置时钟呢？？？
        任何外设都需要时钟，51单片机，stm32，430等等，
        因为寄存器是由D触发器组成的，往触发器里面写东西，前提条件是有时钟输入。
        stm32之所以是低功耗，他将所有的门都默认设置为disable，在你需要用哪个门的时候，
        开哪个门就可以，也就是说用到什么外设，只要打开对应外设的时钟就可以，
        其他的没用到的可以还是disable，这样耗能就会减少。
        stm32的时钟是有分工的，并且每类时钟的频率不一样，因为没必要所有的时钟都是最高频率，只要够用就行，
        好比一个门出来水流大小，我只要洗脸，但是出来的是和洪水一样涌出来的水，那就gg了，消耗能源也多，
        所以不同的时钟也会有频率差别，或者在配置的时候可以配置时钟分频。
        */
       
       
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//GPIO设备的初始化函数
         //GPIO_InitTypeDef是一个结构体类型同义字，其功能是定义一个结构体，
        //该结构体有三个成员分别是 u16类型的GPIO_Pin、
//        GPIOSpeed_TypeDef 类型的GPIO_Speed  和GPIOMode_TypeDef 类型的GPIO_Mode。即以下三种：
       
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//普通推挽输出
        //GPIO有8种工作模式（4种输入模式和4种输出模式）：
        /*
        4种输入模式：
        上拉输入模式（GPIO_Mode_IPU）-->在默认状态下（GPIO引脚无输入），读取得的GPIO引脚
        数据为1，高电平。
       
        而下拉输入模式（GPIO_Mode_IPD)则相反。在默认状态下（GPIO引脚无输入），读取得的GPIO引脚
        数据为0，低电平。
       
        浮空输入模式（GPIO_Mode_IN_FLOATING)在芯片内部既没有接上拉，也没有接下拉电阻，
        经由触发器输入。这种模式用于标准的通信协议如I2C、USART的接收端
       
        模拟输入模式（GPIO_Mode_AIN)则关闭了施密特触发器，不接上、下拉电阻，经由另一线路
        把电压信号传送到片上外设模块。如传送至ADC模块，由ADC采集电压信号。所以使用ADC外设时，必须设置为模拟输入模式
       
        4种输出模式：
        普通推挽输出（GPIO_Mode_Out_PP)一般应用在输出电平为0和3.3伏的场合
       
        普通开漏输出（GPIO_Mode_Out_OD)一般在电平不匹配的场合，如需要输出5伏的高电平，就需要在外部接一个
        上拉电阻，电源为5伏，把GPIO设置为开漏模式，当输出高阻态时，由上拉电阻和电源向外输出5伏的电平
       
        复用推挽输出（GPIO_Mode_AF_PP),是根据GPIO的复用功能来选择的，如GPIO的引脚用作串口的输出，
        则使用复用推挽输出模式。
       
        复用开漏输出（GPIO_Mode_AF_OD),同理，其用在IC、SMBUS这些需要线与功能的复用场合
        在使用任何一种开漏模式时，都需要接上拉电阻。
        */
       
       
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;//针对某组的一个引脚进行初始化
        //GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;//针对某组的两个引脚进行初始化
        //GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;//针对某组的16个引脚进行初始化
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        /*
         又称输出驱动电路的响应速度：（芯片内部在I/O口的输出部分安排了多个响应速度不同的输出驱动电路，
         用户可以根据自己的需要选择合适的驱动电路，通过选择速度来选择不同的输出驱动模块，
         达到最佳的噪声控制和降低功耗的目的。）

    可理解为: 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。

        (如果一个信号的频率超过了驱动电路的响应速度，就有可能信号失真。失真因素？)

        如果信号频率为10MHz，而你配置了2MHz的带宽，则10MHz的方波很可能就变成了正弦波。
        就好比是公路的设计时速，汽车速度低于设计时速时，可以平稳地运行，
        如果超过设计时速就会颠簸，甚至翻车。

        关键是： GPIO的引脚速度跟应用相匹配，速度配置越高，噪声越大，功耗越大。

        带宽速度高的驱动器耗电大、噪声也大，带宽低的驱动器耗电小、噪声也小。
        使用合适的驱动器可以降低功耗和噪声

        比如：高频的驱动电路，噪声也高，当不需要高的输出频率时，请选用低频驱动电路，
        这样非常有利于提高系统的EMI性能。当然如果要输出较高频率的信号，
        但却选用了较低频率的驱动模块，很可能会得到失真的输出信号。
        关键是GPIO的引脚速度跟应用匹配（推荐10倍以上？）。
        */
        GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//进行GPIOA初始化
}

void Delay_ms(u16 ms)
{
        int i;
        while(ms--)
        {
                i = 12000;
                while(i--);
        }
               
}

void GPIO_Achieve(u8 n,u16 ms)
{
//        u8 Readoutbit;
//        u16 Readoutdate;
        if(n == 0)
        {
                GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);//设置PA0引脚为低电平，清除引脚位
                Delay_ms(ms);//不精准的延时函数，毫秒单位
               
               
                /*这是GPIO_ResetBits(GPIOx,GPIO_Pin)代码
                void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
        {
  //Check the parameters
  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
  GPIOx->BRR = GPIO_Pin;//位复位寄存器赋值（将某个引脚变为低电平）
        }
                */
               
               
                //Readoutbit = GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0);//将PA0引脚输出的值赋给Readoutbit
                //Readoutdate = GPIO_ReadOutputData(GPIOA);//将PA所有引脚输出的值赋给Readoutdate
               
                //GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0);//获取PA0引脚的值
                //GPIO_ReadInputData(GPIOA);//获取PA所有引脚的值
                //GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,RESET);//将RESET值写入给PA0引脚（其实就是将PA0引脚置0）
                //GPIO_Write(GPIOA,0xffff);//将0xffff值写入PA端口（其实就是将PA所有引脚置1）
        }
        else
        {
                GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);//设置PA0引脚为高电平,置位引脚
                Delay_ms(ms);
                /*
                void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
        {
   //Check the parameters
                assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
                assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
                GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;//位置位寄存器赋值（将某个引脚变为高电平）
        }
                */       
                //Readoutbit = GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0);
                //Readoutdate = GPIO_ReadOutputData(GPIOA,GPIO_Pin_0);
        }
}
/*
注释：
GPIOx->BSRR= GPIO_Pin;-----------位置位寄存器---这是单个引脚的
GPIOx->BRR= GPIO_Pin;------------位复位寄存器---这是单个引脚的
GPIOx-ODR= PortVal;--------------端口输出寄存器---这是16个引脚的
GPIOx-IDR= PortVal;--------------端口输入寄存器---这是16个引脚的


对于GPIO来说，还有其他函数

以上，是我对GPIO的部分理解，有些可能理解不到位，请谅解（有些是从网上查找的）
*/