stm32之GPIO

2024-03-08 16:29:34

　　stm32有5组GPIO口，GPIOA　　GPIOB　　GPIOC　　GPIOD　　GPIOE

每个GPIO端口有：

　　　　2个配置寄存器GPIOx_CRL, GPIOx_CRH（32位）；

　　　　2个数据寄存器GPIOx_IDR, GPIOx_ODR（32位）；

　　　　1个置位/复位寄存器GPIOx_BSRR（32位）；

　　　　1个复位寄存器GPIOx_BRR(16位)；

　　　　1个锁定寄存器GPIOx_LCKR(32位)；

输入模式：

　　—输入浮空：顾名思义也就是输入什么信号才是什么信号，对于浮空输入要保证有明确的输入信号。
　　─ 输入上拉：上拉输入模式：区别在于没有输入信号的时候默认输入高电平（因为有弱上拉）
　　─ 输入下拉：下拉输入模式：区别在于没有输入信号的时候默认输入低电平（因为有弱下拉）
　　─ 模拟输入：用于模拟量输入；仅仅拥有ADC

输出模式：

　　─ 开漏输出：随IO变化

　　─ 推挽式输出：推挽具有比较好的驱动能力。

　　─ 推挽式复用功能
　　─ 开漏复用功能

 #include "stm32f10x_gpio.h"

 int main()

 {

     //设置GPIOA的工作模式，何种输入方式、何种输出方式， 以及工作速率的设定；

 //      GPIOA->CRL = 0x33;

 //     //在相应引脚上设置相应电平

 //     GPIOA->ODR = 0x00; //输出低电平

 //     GPIOA->ODR = 0x03; //设置为1，0x0011,即第1位，第2位输出高电平，等同于51中的1；

     //设置GPIOA工作模式；

     //PA0 设置为输出模式，50hz， PA8 设置为输入；

     GPIOA->CRL = 0x03;

     GPIOA->CRH = 0X04;

     while()

     {

         if((GPIOA->ODR & 0x0100) ==0x0100)

         {

             GPIOA->ODR = 0x01;

         }

         else

         {

             GPIOA->ODR = 0x00;

         }

     }

     return ;

 }

位绑定：即找到需要绑定的寄存器地址；选择具体的那个位（8位中的一位）；

　　宏观看：就是将需要绑定的寄存器中的具体某一位映射到具体的一个32位的地址中，通过操作这个32位地址来操作寄存器的位；这样mcu运行更快；

地址绑定公式：

　　SRAM区： 0x2000 0000 到 0x200f ffff 1M大小空间用于绑定作用；
　　　　AliasAddr = 0x2200 0000 + ((A-0x2000 0000)*8 + n)*4　　　　 (n属于0～7,这点待确定；下面第二段代码有例子，）
　　　　　　　　 = 0x2200 0000 + (A-0x2000 0000)*32 + 4n
　　　此处A属于：0x2000 0000 到 0x200f ffff

　　片上外设： 0x4000 0000 ~ 0x400f ffff 1M大小；
　　　　AliasAddr = 0x4200 0000 + ((A-0x4000 0000)*8+n)*4
　　　　　　　　 = 0x4200 0000 + (A-0x400 0000)*32 + 4*n
　　　　此处A属于：0x4000 0000 到 0x400f ffff

 #include "stm32f10x_gpio.h"

 int main()

 {

     //0x4200 0000 + ((A-0x4000 0000)*8+n)*4

     u32 *PAO4 = (u32*)(0x42000000 + ((GPIOA_BASE+0x0C-0x40000000)*+)*);

     u32 *PAI12 = (u32*)(0x42000000 + ((GPIOA_BASE+0x09-0x40000000)*+)*);

     //设置GPIOA引脚上的工作模式，GPIOA: 0, GPIOA:1 推挽输出而不是复用输出， 工作速率：50hz；

 //      GPIOA->CRL = 0x33;

 //     //在相应引脚上设置相应电平；

 //     GPIOA->ODR = 0x00; //输出0

 //     GPIOA->ODR = 0x03; //设置11，输出高电平，而不再是单片机中1；

     //设置GPIOA工作模式；

     //PA0 输出， 50hz，PA8  输入

     GPIOA->CRL = 0x33333333;

     GPIOA->CRH = 0X44444444;

     while()

     {

         if(((GPIOA->IDR) & 0x0100) ==0x0100)  GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x01;

         else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x01;

         if(((GPIOA->IDR) & 0x0200) ==0x0200)  GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x02;

         else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x02;

         if(((GPIOA->IDR) & 0x0400) ==0x0400)  GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x04;

         else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x04;

         if(((GPIOA->IDR) & 0x0800) ==0x0800)  GPIOA->ODR = GPIOA->BSRR | 0x08;     //BSRR端口位设置/复位寄存器

         else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->BRR & ~0x08;     //    BRR端口位复位寄存器(GPIOx_BRR)

          //根据位绑定公式；

          //A = GPIOA_BASE+IDR的偏移地址是GPIOA->IDR = GPIOA_BASE+0x08    n = 4；

          // A = GPIOA_BASE+ODR的偏移地址是GPIOA->ODR = GPIOA_BASE+0x0C    n = 4；

          //n=4 ,因为是GPIOA->ODR中的第四位（0x10，从0位开始算）；

 //        if(((GPIOA->IDR) & 0x1000) ==0x1000)  *PAO4 = 1;        //GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x10;

 //        else                                   *PAO4 = 0;                    //GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x10;

         if(*PAI12 == ) *PAO4 = ;

         else             *PAO4 = ;

         if(((GPIOA->IDR) & 0x2000) ==0x2000)  GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x20;

         else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x20;

         if(((GPIOA->IDR) & 0x4000) ==0x4000)  GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x40;

         else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x40;

         if(((GPIOA->IDR) & 0x8000) ==0x8000)  GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x80;

         else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x80;

     }

     return ;

 }

使用#define（宏）强大功能优化代码：

 #include "stm32f10x_gpio.h"

 #define GPIOA_ODR_A (GPIOA_BASE+0x0C)

 #define GPIOA_IDR_A (GPIOA_BASE+0x08)

 #define GPIOA_ODR_B (GPIOB_BASE+0x0C)

 #define GPIOA_IDR_B (GPIOB_BASE+0x08)

 #define GPIOA_ODR_C (GPIOC_BASE+0x0C)

 #define GPIOA_IDR_C (GPIOC_BASE+0x08)

 #define GPIOA_ODR_D (GPIOD_BASE+0x0C)

 #define GPIOA_IDR_D (GPIOD_BASE+0x08)

 #define GPIOA_ODR_E (GPIOE_BASE+0x0C)

 #define GPIOA_IDR_E (GPIOE_BASE+0x08)

//使用volatile关键字使得编译器不优化volatile关键字之后的代码；还有个其他功能待定

 #define BitBand(Addr, BitNum) *((volatile unsigned long *)((Addr&0xF0000000)+0x2000000 +((Addr&0xfffff)<<5)+(BitNum<<2)))

 #define PAout(n) BitBand(GPIOA_ODR_A, n)

 #define PAin(n)     BitBand(GPIOA_IDR_A, n)

 int main()

 {

     //0x4200 0000 + ((A-0x4000 0000)*8+n)*4

     u32 *PAO4 = (u32*)(0x42000000 + ((GPIOA_BASE+0x0C-0x40000000)*+)*);

     u32 *PAI12 = (u32*)(0x42000000 + ((GPIOA_BASE+0x09-0x40000000)*+)*);

     //设置GPIOA引脚上的工作模式，GPIOA: 0, GPIOA:1 推挽输出而不是复用输出， 工作速率：50hz；

 //      GPIOA->CRL = 0x33;

 //     //在相应引脚上设置相应电平；

 //     GPIOA->ODR = 0x00; //输出0

 //     GPIOA->ODR = 0x03; //设置11，输出高电平，而不再是单片机中1；

     //设置GPIOA工作模式；

     //PA0 输出， 50hz，PA8  输入

     GPIOA->CRL = 0x33333333;

     GPIOA->CRH = 0X44444444;

     while()

     {

         if(((GPIOA->IDR) & 0x0100) ==0x0100)  GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x01;

         else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x01;

         if(((GPIOA->IDR) & 0x0200) ==0x0200)  GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x02;

         else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x02;

         if(((GPIOA->IDR) & 0x0400) ==0x0400)  GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x04;

         else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x04;

         if(((GPIOA->IDR) & 0x0800) ==0x0800)  GPIOA->ODR = GPIOA->BSRR | 0x08;     //BSRR端口位设置/复位寄存器

         else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->BRR & ~0x08;     //    BRR端口位复位寄存器(GPIOx_BRR)

          //根据位绑定公式；

          //A = GPIOA_BASE+IDR的偏移地址是GPIOA->IDR = GPIOA_BASE+0x08    n = 4；

          // A = GPIOA_BASE+ODR的偏移地址是GPIOA->ODR = GPIOA_BASE+0x0C    n = 4；

          //n=4 ,因为是GPIOA->ODR中的第四位（0x10，从0位开始算）；

 //        if(((GPIOA->IDR) & 0x1000) ==0x1000)  *PAO4 = 1;        //GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x10;

 //        else                                   *PAO4 = 0;                    //GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x10;

         if(*PAI12 == ) *PAO4 = ;

         else             *PAO4 = ;

 //        if(((GPIOA->IDR) & 0x2000) ==0x2000)  GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x20;

 //        else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x20;

 //        if(((GPIOA->IDR) & 0x4000) ==0x4000)  GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x40;

 //        else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x40;

 //        if(((GPIOA->IDR) & 0x8000) ==0x8000)  GPIOA->ODR = GPIOA->ODR | 0x80;

 //        else                                   GPIOA->ODR = GPIOA->ODR & ~0x80;

         if(PAin()==) PAout()=;

         else             PAout()=;

          if(PAin()==) PAout()=;

         else             PAout()=;

         if(PAin()==) PAout()=;

         else             PAout()=;

     }

     return ;

 }

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