STM32 GPIO使用方法
一、STM32 GPIO简介
GPIO即通用I/O(输入/输出)端口，是STM32可控制的引脚。STM32芯片的GPIO引脚与外部设备连接起来，可实现与外部通讯、控制外部硬件或者采集外部硬件数据的功能。
以STM32F407为例，其为F4系列是基于Cortex-M4内核 ，共有7组IO。分别为GPIOA~GPIOG，每组IO有16个IO口，共有112个IO口  通常称为 PAx、PBx、PCx、PDx、PEx、PFx、PGx，其中x为0-15。
 STM32 GPIO的复用：
STM32 有很多的内置外设，这些外设的外部引脚都是与 GPIO 共用的。也就是说，一个引脚可以有很多作用，但是默认为IO口，如果想使用一个 GPIO内置外设的功能引脚，就需要GPIO的复用，那么当这个 GPIO 作为内置外设使用的时候，就叫做复用。stm32怎么使用printf    比如说串口  就是GPIO复用为串口。
二、GPIO的工作模式
1、4种输入模式
（1）GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入
（2）GPIO_Mode_IPU 上拉输入
（3）GPIO_Mode_IPD 下拉输入
（4）GPIO_Mode_AIN 模拟输入
2、4种输出模式
（1）GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出（带上拉或者下拉）
（2）GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出（带上拉或者下拉）
（3）GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出（带上拉或者下拉）
（4）GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出（带上拉或者下拉）
3、4种最大输出速度
（1）2MHZ  (低速)
（2）25MHZ  (中速)
（3）50MHZ  (快速)
（4）100MHZ  (高速)
关于它们的定义，都在  stm32f4xx_gpio.h 中，都为结构体形式的定义
三、GPIO内部结构
a、保护二极管：  IO引脚上下两边两个二极管用于防止引脚外部过高、过低的电压输入，当引脚电压高于VDD_FT时，上方的二极管导通，当引脚电压低于VSS时，下方的二极管导通，防止不正常电压引入芯片导致芯片烧毁
b、上拉、下拉电阻：控制引脚默认状态的电压，开启上拉的时候引脚默认电压为高电平，开启下拉的时候引脚默认电压为低电平
c、TTL施密特触发器：基本原理是当输入电压高于正向阈值电压，输出为高；当输入电压低于负向阈值电压，输出为低；IO口信号经过触发器后，模拟信号转化为0和1的数字信号    也就是高低电平  并且是TTL电平协议  这也是为什么STM32是TTL电平协议的原因
d、 P-MOS管和N-MOS管：信号由P-MOS管和N-MOS管，依据两个MOS管的工作方式，使得GPIO具有“推挽输出”和“开漏输出”的模式    P-MOS管高电平导通，低电平关闭，下方的N-MOS低电平导通，高电平关闭
注： 
 VDD_FT  代表IO口，兼容3.3V和5V，如果没有标注“FT”，就代表着不兼容5V （在芯片数
据手册的引脚定义中，会看到有“I/O电平”一列  有FT即为支持5V）
开漏输出和推挽输出的区别：
推挽输出：
可以输出强高低电平，连接数字器件，推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止.
开漏输出：
可以输出强低电平，高电平得靠外部电阻拉高。输出端相当于三极管的集电极. 需要外接上拉电阻，才能实现输出高电平  合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内)；在使用任何一种开漏模式时，都需要接上拉电阻，否则只能输出低电平
推挽输出电路： 其中IN端输出高电平时下面的PNP三极管截止，而上面NPN三极管导通，输出电平VS+；当IN端输出低电平时则恰恰相反，PNP三极管导通，输出和地相连，为低电平 
开漏输出电路：IN端输出低电平时，三极管导通，使输出接地，IN端输出高电平时，三极管截止，所以引脚既不输出高电平，也不输出低电平，为高阻态。为正常使用时必须接上拉电阻，
四、STM32中如何选用IO模式:
1、 上拉输入、下拉输入可以用来检测外部信号；例如，按键等；
2、模拟输入 ——应用ADC模拟输入，或者低功耗下省电
3、开漏输出一般应用在I2C、SMBUS通讯等需要"线与"功能的总线电路中。
4、 推挽输出模式一般应用在输出电平为0和3.3伏而且需要高速切换开关状态的场合。在STM32的应用中，除了必须用开漏模式的场合，我们都习惯使用推挽输出模式。
5、复用功能的推挽输出_AF_PP ——片内外设功能（I2C的SCL,SDA）
6、复用功能的开漏输出_AF_OD——片内外设功能（TX1,MOSI,MISO.SCK.SS）
五、STM32的GPIO配置方法
1.使能GPIO的AHB时钟，使用函数：   
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOx, ENABLE);
2、配置GPIO工作模式,使用GPIO_Init()函数设置工作模式
数据类型说明
typedef struct
{
  uint32_t GPIO_Pin;              //引脚配置
GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;  //GPIO_Mode_IN(输入),GPIO_Mode_OUT（输出）,GPIO_Mode_AF（备用）,GPIO_Mode_AN（模拟）
 
GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;// GPIO_Speed_2MHz，GPIO_Speed_25MHz，GPIO_Speed_50MHz，GPIO_Speed_100MHz
GPIOOType_TypeDef GPIO_OType;   // GPIO_OType_PP（推挽）,GPIO_OType_OD（开漏）
GPIOPuPd_TypeDef GPIO_PuPd;     GPIO_PuPd_NOPULL（无），GPIO_PuPd_UP（上拉），GPIO_PuPd_DOWN（下拉）
}GPIO_InitTypeDef;
3、备用功能配置（除ADC和DAC外的所有非GPIO功能），使用函数
void GPIO_PinAFConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinSource, uint8_t GPIO_AF)
*          This GPIO_AF can be one of the following values:
  *            @arg GPIO_AF_RTC_50Hz: Connect RTC_50Hz pin to AF0 (default after reset) 
  *            @arg GPIO_AF_MCO: Connect MCO pin (MCO1 and MCO2) to AF0 (default after reset) 
  *            @arg GPIO_AF_TAMPER: Connect TAMPER pins (TAMPER_1 and TAMPER_2) to AF0 (default after reset) 
  *            @arg GPIO_AF_SWJ: Connect SWJ pins (SWD and JTAG)to AF0 (default after reset) 
  *            @arg GPIO_AF_TRACE: Connect TRACE pins to AF0 (default after reset)
  *            @arg GPIO_AF_TIM1: Connect TIM1 pins to AF1
  *            @arg GPIO_AF_TIM2: Connect TIM2 pins to AF1
  *            @arg GPIO_AF_TIM3: Connect TIM3 pins to AF2
  *            @arg GPIO_AF_TIM4: Connect TIM4 pins to AF2

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。