1 io口 stm32_从STM32分享各种硬件以及总线之GPIO简介

今天有网友私信我，问我怎么没有更新文章，我有点惭愧没有能够及时更新文章。因为都没有太多时间准备，所以更新的有点慢，但是我还是决定每天给大家分享一点知识。之前我们讲了STM32的时钟，讲完时钟之后我开始为大家讲一些外设我们从最基本的GPIO开始讲。我们打开STM32的手册(由于STM32的手册网上很多，大家可以自己找，如果没有的朋友也可以私信我，我会及时反馈并将资料给到你)，我们看第9章 General-purpose and alternate-function I/Os (GPIOs and AFIOs)。这节主要讲STM32的通用IO与复用IO相关知识，我们看任何一款芯片一定要把官方给的参考手册看透，这样才能对芯片了如指掌。首先我们来了解一下IO口的模式以及该模式的一些相关知识：

输入：浮空输入 ─ 上拉输入 ─ 下拉输入 ─ 模拟输入

输出：开漏输出 ─ 推挽输出 ─ 开漏复用输出 ─ 开漏复用输出

针对这些我们逐一分析：

首先是浮空输入，什么是浮空输入：就是IO的电平状态是不确定的，完全由外部输入决定，如果在该引脚悬空的情况下，读取该端口的电平是不确定的，这种输入一般用作按键的检测。

上拉输入，很明显就是在元器件的内部加上了一个上拉电阻，由于内部有上拉电阻，能够起到限流的作用，是我们使用过程中也比较常见的情况。

下拉输入 - 就是元器件的内部将该引脚通过电阻链接到GND上面了，将该引脚的电平默认设置为低电平，作用与上拉有点相似。

模拟输入 - 这个输入口主要用于检测IO口输入的电平的电压。其实对于输出来讲已经算是很清楚了，从字面意思我们都可以很清楚的了解到，在使用的过程中我们也可以根据实际情况来进行设置，比如你有一个IO口外部忘记接上啦电阻，而你又想当外部没有输入的情况下默认是高电平，你就可以设置为上拉输入。看完输入我们再来看输出，输出就有点讲究：

开漏输出：

我们从图中可以看出，当我们外部IO口没有电压的时候其实这个功能是失效的，根本没用，所以再我们设置开漏的时候外部一定要接上拉电阻，这样我们就可以通过控制CTRL端控制外部的输入。

推挽输出：

　　上图就是推挽输出，当我们的CTRL信号为高电平的时候，Q１导通、Q３截至，IO口输出高电平，当CTRL信号输出低电平的时候，Q１截至Q３导通，IO口输出低电平。

而复用推挽输出以及复用开漏其实是作为第二功能时的配置说明，使用方法与此方法一致。

　　讲完了IO口的模式，我们再来讲讲STM３２IO口的相关的寄存器，我们从下图文档中：

可以看出，每个通用IO口都有2个32位的配置寄存器，2个32位的数据寄存器，一个32位的置位/复位寄存器，一个16位的复位寄存器以及一个32位锁存寄存器。我们先看通用IO口，在通用IO口的复位期间以及刚复位后，复用功能未开启状态，IO口是被设置成为浮空输入的，所以这点我们要注意，在设计的时候一定要考虑到开机的时候这些IO的状态会不会影响我们的设计，我之前在设计的时候就碰到过这样的情况。我们看手册中，有些特定的总线手册给了我们一些GPIO的模式配置，这些配置在第9章的9.1.11章节中，我们以后配置的时候一定要看清楚是否与是按照这些配置来配置的，千万不要搞错了。

我们正式进入GPIO寄存器相关知识，我们先看GPIOx_CRL和GPIOx_CRH这两个寄存器，这两个寄存器是IO口配置寄存器，主要配置IO是输入还是输出以及IO口的速度。

我们先看复位的值，我们将0x4444 4444分解为二进制，他的值就是0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100，我们将这些数字一一对应带入该寄存器的对应位，我们拿MODE0和CNF0作为对象，可以知道CNF0[1:0] = 01 ,MODE0[1:0] = 00，通过这两个数值然后根据下面的图示查询可以得出，默认的状态是InputMode，01：Floating Input状态，与我们之前手册上的一致，这就是我们分析GPIOx_CRL与GPIOx_CRH寄存器的方法。