1. STM32的輸入輸出管腳有下面8種可能的配置:(4輸入+2輸出+2復(fù)用輸出)
① 浮空輸入_IN_FLOATING
② 帶上拉輸入_IPU
③ 帶下拉輸入_IPD
④ 模擬輸入_AIN
⑤ 開漏輸出_OUT_OD
⑥ 推挽輸出_OUT_PP
⑦ 復(fù)用功能的推挽輸出_AF_PP
⑧ 復(fù)用功能的開漏輸出_AF_OD
1.1 I/O口的輸出模式下,有3種輸出速度可選(2MHz、10MHz和50MHz),這個(gè)速度是指I/O口驅(qū)動(dòng)電路的響應(yīng)速度而不是輸出信號(hào)的速度,輸出信號(hào)的速度與程序有關(guān)(芯片內(nèi)部在I/O口的輸出部分安排了多個(gè)響應(yīng)速度不同的輸出驅(qū)動(dòng)電路,用戶可以根據(jù)自己的需要選擇合適的驅(qū)動(dòng)電路)。通過選擇速度來選擇不同的輸出驅(qū)動(dòng)模塊,達(dá)到最佳的噪聲控制和降低功耗的目的。高頻的驅(qū)動(dòng)電路,噪聲也高,當(dāng)不需要高的輸出頻率時(shí),請(qǐng)選用低頻驅(qū)動(dòng)電路,這樣非常有利于提高系統(tǒng)的EMI性能。當(dāng)然如果要輸出較高頻率的信號(hào),但卻選用了較低頻率的驅(qū)動(dòng)模塊,很可能會(huì)得到失真的輸出信號(hào)。關(guān)鍵是GPIO的引腳速度跟應(yīng)用匹配(推薦10倍以上?)。比如:
1.1.1 對(duì)于串口,假如最大波特率只需115.2k,那么用2M的GPIO的引腳速度就夠了,既省電也噪聲小。
1.1.2 對(duì)于I2C接口,假如使用400k波特率,若想把余量留大些,那么用2M的GPIO的引腳速度或許不夠,這時(shí)可以選用10M的GPIO引腳速度。
1.1.3 對(duì)于SPI接口,假如使用18M或9M波特率,用10M的GPIO的引腳速度顯然不夠了,需要選用50M的GPIO的引腳速度。
1.2 GPIO口設(shè)為輸入時(shí),輸出驅(qū)動(dòng)電路與端口是斷開,所以輸出速度
配置無意義。
1.3 在復(fù)位期間和剛復(fù)位后,復(fù)用功能未開啟,I/O端口被配置成浮空
輸入模式。
1.4 所有端口都有外部中斷能力。為了使用外部中斷線,端口必須配置成輸入模式。
1.5 GPIO口的配置具有上鎖功能,當(dāng)配置好GPIO口后,可以通過程序鎖住配置組合,直到下次芯片復(fù)位才能解鎖。
2 在STM32中如何配置片內(nèi)外設(shè)使用的IO端口
首先,一個(gè)外設(shè)經(jīng)過 ①配置輸入的時(shí)鐘和 ②初始化后即被激活(開啟);③如果使用該外設(shè)的輸入輸出管腳,則需要配置相應(yīng)的GPIO端口(否則該外設(shè)對(duì)應(yīng)的輸入輸出管腳可以做普通GPIO管腳使用);④再對(duì)外設(shè)進(jìn)行詳細(xì)配置。
對(duì)應(yīng)到外設(shè)的輸入輸出功能有下述三種情況:
一、外設(shè)對(duì)應(yīng)的管腳為輸出:需要根據(jù)外圍電路的配置選擇對(duì)應(yīng)的管腳為復(fù)用功能的推挽輸出或復(fù)用功能的開漏輸出。
二、外設(shè)對(duì)應(yīng)的管腳為輸入:則根據(jù)外圍電路的配置可以選擇浮空輸入、帶上拉輸入或帶下拉輸入。
三、ADC對(duì)應(yīng)的管腳:配置管腳為模擬輸入。
如果把端口配置成復(fù)用輸出功能,則引腳和輸出寄存器斷開,并和片上外設(shè)的輸出信號(hào)連接。將管腳配置成復(fù)用輸出功能后,如果外設(shè)沒有被激活,那么它的輸出將不確定。
3 通用IO端口(GPIO)初始化:
3.1 GPIO初始化
3.1.1 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | B | C,ENABLE):使能APB2總線外設(shè)時(shí)鐘
3.1.2 RCC_ APB2PeriphResetCmd (RCC_APB2Periph_GPIOA | B | C,
DISABLE):釋放GPIO復(fù)位
3.2 配置各個(gè)PIN端口(模擬輸入_AIN、輸入浮空_IN_FLOATING、輸入上拉_IPU、輸入下拉_IPD、開漏輸出_OUT_OD、推挽式輸出_OUT_PP、推挽式復(fù)用輸出_AF_PP、開漏復(fù)用輸出_AF_OD)
3.3 GPIO初始化完成
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最近剛開始學(xué)習(xí)STM32,所以從最基本的GPIO開始學(xué)起;首先看看STM32的datasheet上對(duì)GPIO口的簡單介紹:每個(gè)GPI/O 端口有兩個(gè)32 位配置寄存器(GPIOx_CRL,GPIOx_CRH),兩個(gè)32位數(shù)據(jù)寄存器(GPIOx_IDR,GPIOx_ODR),一個(gè)32 位置位/復(fù)位寄存器(GPIOx_BSRR),一個(gè)16 位復(fù)位寄存器(GPIOx_BRR)和一個(gè)32 位鎖定寄存器(GPIOx_LCKR)。
GPIO 端口的每個(gè)位可以由軟件分別配置成多種模式。每個(gè)I/O 端口位可以自由編程,然而I/0 端口寄存器必須按32 位字被訪問(不允許半字或字節(jié)訪問)。GPIOx_BSRR 和GPIOx_BRR 寄存器允許對(duì)任何GPIO 寄存器的讀/更改的獨(dú)立訪問;這樣,在讀和更改訪問之間產(chǎn)生IRQ 時(shí)不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。
端口位配置 CNFx[1:0]=xxb,MODEx[1:0]=xxb
再看GPIO功能很強(qiáng)大:
1.通用I/O(GPIO):最最基本的功能,可以驅(qū)動(dòng)LED、可以產(chǎn)生PWM、可以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器等等;
2.單獨(dú)的位設(shè)置或位清除:方便軟體作業(yè),程序簡單。端口配置好以后只需GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin_x)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)GPIOx的pinx位為高電平;
3.外部中斷/喚醒線:端口必須配置成輸入模式時(shí),所有端口都有外部中斷能力;
4.復(fù)用功能(AF):復(fù)用功能的端口兼有IO功能等。復(fù)位期間和剛復(fù)位后,復(fù)用功能未開啟,I/O 端口被配置成浮空輸入模式:(CNFx[1:0]=01b,
MODEx[1:0]=00b)。
5.軟件重新映射I/O復(fù)用功能:為了使不同器件封裝的外設(shè)I/O 功能的數(shù)量達(dá)到最優(yōu),可以把一些復(fù)用功能重新映射到其他一些腳上。這可以通過軟件配置相應(yīng)的寄存器來完成。這時(shí),復(fù)用功能就不再映射到它們的原始引腳上了
;
6.GPIO鎖定機(jī)制:當(dāng)在一個(gè)端口位上執(zhí)行了所定(LOCK)程序,在下一次復(fù)位之前,將不能再更改端口位的配置。
GPIO基本設(shè)置
GPIOMode_TypeDef GPIO mode 定義及偏移地址
GPIO_Mode_AIN = 0x0, //模擬輸入
GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, //懸空輸入
GPIO_Mode_IPD = 0x28, //下拉輸入
GPIO_Mode_IPU = 0x48, //上拉輸入
GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, //開漏輸出
GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, //推挽輸出
GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, //開漏復(fù)用
GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 //推挽復(fù)用
GPIO輸入輸出速度選擇:
typedef enum
{
GPIO_Speed_10MHz = 1,
GPIO_Speed_2MHz,
GPIO_Speed_50MHz
}
GPIOSpeed_TypeDef;
#define IS_GPIO_SPEED(SPEED) ((SPEED == GPIO_Speed_10MHz) ||
(SPEED == GPIO_Speed_2MHz) || (SPEED == GPIO_Speed_50MHz))
做一個(gè)GPIO輸出的試驗(yàn)
當(dāng)I/O 端口被配置為推挽模式輸出時(shí):輸出寄存器上的0 激活N-MOS,而輸
出寄存器上的1 將激活P-MOS。
用這段程序?qū)崿F(xiàn):GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
int main(void)
{
#ifdef DEBUG
debug();
#endif
/* 設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘 */
RCC_Configuration();
/* 嵌套中斷設(shè)置*/
NVIC_Configuration();
/* 激活GPIOC clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
/* Configure PC.04, PC.05, PC.06 and PC.07 as Output push-pull */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 |
GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
while (1)
{
/*本試驗(yàn)僅能實(shí)現(xiàn)LED1亮、熄功能*/
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_4); //設(shè)置PC.04 pin為高電平,點(diǎn)亮
LED1
Delay();
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_4); //設(shè)置PC.04 pin為低電平,熄滅
LED1
Delay();
}
}
做一個(gè)GPIO輸入的試驗(yàn):以EK-STM32F中LCDdemo做例子
這個(gè)試驗(yàn)中把GPIO的PD.04做為按鍵輸入,當(dāng)下降沿來臨時(shí)觸發(fā)。
LCDdemo中的例程如下:首先配置按鍵PD.03, PD.04為按鍵輸入接口。
void Button_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* Enable GPIOD clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);
/* Configure PD.03, PD.04 as output push-pull */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
}
下面為按鍵作用是啟動(dòng)外部中斷
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD, GPIO_PinSource3);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3; //設(shè)定外部中斷3
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //設(shè)定中斷模式
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //設(shè)定下降沿觸
發(fā)模式
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
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