一、GPIO簡介

每個通用 I/O 端口包括 4 個 32 位配置寄存器（GPIOx_MODER、GPIOx_OTYPER、GPIOx_OSPEEDR 和 GPIOx_PUPDR）、2 個 32 位數(shù)據(jù)寄存器（GPIOx_IDR 和GPIOx_ODR）、1 個 32 位置位/復位寄存器 (GPIOx_BSRR)、1 個 32 位鎖定寄存器(GPIOx_LCKR) 和 2 個 32 位復用功能選擇寄存器（GPIOx_AFRH 和 GPIOx_AFRL）。

二、GPIO主要特性

●受控 I/O 多達 16 個

● 輸出狀態(tài)：推挽或開漏 + 上拉/下拉

● 從輸出數(shù)據(jù)寄存器 (GPIOx_ODR) 或外設（復用功能輸出）輸出數(shù)據(jù)

● 可為每個 I/O 選擇不同的速度

● 輸入狀態(tài)：浮空、上拉/下拉、模擬

● 將數(shù)據(jù)輸入到輸入數(shù)據(jù)寄存器 (GPIOx_IDR) 或外設（復用功能輸入）

● 置位和復位寄存器 (GPIOx_BSRR)，對 GPIOx_ODR 具有按位寫權限

● 鎖定機制 (GPIOx_LCKR)，可凍結(jié) I/O 配置

● 模擬功能

● 復用功能輸入/輸出選擇寄存器（一個 I/O 最多可具有 16 個復用功能）

● 快速翻轉(zhuǎn)，每次翻轉(zhuǎn)最快只需要兩個時鐘周期

● 引腳復用非常靈活，允許將 I/O 引腳用作 GPIO 或多種外設功能中的一種

三、GPIO 8種功能模式

● 輸入浮空?

● 輸入上拉?

● 輸入下拉?

● 模擬功能

● 具有上拉或下拉功能的開漏輸出?

● 具有上拉或下拉功能的推挽輸出

● 具有上拉或下拉功能的復用功能推挽?

● 具有上拉或下拉功能的復用功能開漏

四、GPIO寄存器

配置寄存器

GPIOx_MODER 寄存器用于選擇 I/O 方向（輸入、輸出、AF、模擬）

GPIOx_OTYPER 選擇輸出類型（推挽或開漏）

GPIOx_OSPEEDR 選擇速度 (無論采用哪種 I/O 方向，都會直接將 I/O 速度引 腳連接到相應的 GPIOx_OSPEEDR 寄存器位）

GPIOx_PUPDR 無論采用哪種 I/O 方向，GPIOx_PUPDR都用于選擇上拉/下拉。

數(shù)據(jù)寄存器

GPIOx_ODR 用于存儲待輸出數(shù)據(jù)，可對其進行讀/寫訪問。

GPIOx_IDR 通過 I/O 輸入的數(shù)據(jù)存儲到輸入數(shù)據(jù)寄存器GPIOx_IDR中，它是一個只讀寄存器。

數(shù)據(jù)位操作

GPIOx_BSRR 32 位寄存器，允許應用程序在輸出數(shù)據(jù)寄存器(GPIOx_ODR) 中對各個單獨的數(shù)據(jù)位執(zhí)行置位和復位操作。

在 GPIOx_BSRR 中向任何位寫入 0 都不會對 GPIOx_ODR 中的對應位產(chǎn)生任何影響。如果在 GPIOx_BSRR 中同時嘗試對某個位執(zhí)行置位和清零操作，則置位操作優(yōu)先。

當對GPIOx_BSRR低16位置1時相應的ODR置1當對高16位置1時清零相應的ODR位

鎖定寄存器

GPIOx_LCKR GPIOx_LCKR 寄存器，可以凍結(jié) GPIO 控制寄存器。凍結(jié)的寄存器包括 GPIOx_MODER、GPIOx_OTYPER、GPIOx_OSPEEDR、GPIOx_PUPDR、GPIOx_AFRL 和 GPIOx_AFRH。

復用寄存器

GPIOx_AFRL 和 GPIOx_AFRH 復用功能寄存器在每個 GPIO 上復用多個可用的外設功能。這樣一來，應用程序可為每個 I/O 選擇任何一個可用功能。由于 AF 選擇信號由復用功能輸入和復用功能輸出共用，所以只需為每個 I/O 的復用功能輸入/輸出選擇一個通道即可。

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