GPIO时钟使能和串口时钟使能的关系

2023-10-28 09:20:28

由于stm32有很多外设，为降低功耗，每个外设都对应着一个时钟。在芯片刚刚上电时，这些时钟都是被关闭的。如果想要外设工作，必须把相应的时钟打开。

即当GPIO口复用USART进行通讯时，必须要先使能GPIO的时钟，然后再使能具体外设的时钟（USART的时钟）！！！

1. stm32单片机的I/O端口配置步骤：

（1）GPIOx端口定义

（2）GPIO_Pin_x管脚定义

（3）GPIO_InitTypeDef初始化端口参数定义

（4）GPIO_Init初始化端口定义

每个GPIOx端口：共有7个设置寄存器

（1）两个32位的配置寄存器（GPIOx_CRL, GPIOx_CRH）

　　(GPIOx_CRL)(x=A....G): GPIOx configuration register low, GPIOx端口低配置寄存器，用于配置GPIOx端口的第0位~第7位。

　　(GPIOx_CRH)(x=A....G): GPIOx configuration register high, GPIOx端口高配置寄存器，用于配置　　　　GPIOx端口的第8位~第16位。

　　（2）两个32位的数据寄存器（GPIOx_IDR, GPIOx_ODR）

(GPIOx_IDR)(x=A....G): GPIOx input data register, GPIOx输入数据寄存器，读出对应I/O口输入的状态值。

(GPIOx_ODR)(x=A....G): GPIOx output data register, GPIOx输出数据寄存器，读出对应I/O口输出的状态值。

　　（3）一个32位的置位/复位寄存器（GPIOx_BSRR）

(GPIOx_BSRR)(x=A...G): GPIOx bit set/reset register 用于设置端口的电平

（4）一个16位的复位寄存器（GPIOx_BRR）：清除端口x的某位值

（5）一个32位的锁定寄存器（GPIOx_LCKR）: (GPIOx_LCKR)(x=A...G): GPIOx configuration lock register, 用于寄存器锁定端口位的配置。

3. 在固件库函数文件中，用结构体GPIO_TypeDef定义GPIOx端口：

typedef struct
{
  uint32_t CRL;
  uint32_t CRH;
  uint32_t IDR;
  uint32_t ODR;
  uint32_t BSRR;
  uint32_t BRR;
  uint32_t LCKR;    
}GPIO_TypeDef;    //用结构体GPIO_TypeDef定义GPIOx端口,(即定义GPIOx端口的7个设置寄存器)

4. 编程时，GPIOx端口的具体配置是从GPIOA/GPIOB/GPIOC/GPIOD/GPIOE寄存器开始。

首先，在固件库中用结构体GPIO_TypeDef定义GPIOx端口，（即定义GPIOx端口的7个设置寄存器）：

5. GPIO_Init初始化端口定义

　　功能：根据GPIO_InitTypeDef中指定的参数，初始化外设GPIOx端口

函数名	GPIO_Init
函数原型	void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
功能	根据GPIO_InitStruct中指定的参数初始化外设GPIOx寄存器
输入参数1	GPIOx: x可以是A,B,C,D,E,来选择GPIO外设
输入参数2	GPIO_InitStruct: 指向结构体GPIO_InitTypeDef的指针，包含外设GPIO的配置信息
输出参数	无
返回值	无
先决条件	无
被调用函数	无

例如，GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量GPIO_InitStructure用于初始化GPIOx端口参数；GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOx端口。

6. NRZ码

　　NRZ码是单极性不归零码，是最基本的数字基带编码。

　　编码规则：用高电平表示基带中的“1”，低电平表示基带中的“0”；

7. stm32串口复用功能使用

　　（1）配置时钟，由于使用串口是在复用IO口，需要打开串口时钟和相应的IO口时钟。

　　（2）配置IO口，串口相应的IO口需要配置，输出口配置成复用推挽输出，输出口速度根据需要配置，输入口配　　　　置为浮空输入。

　　（3）配置串口，主要是包括波特率、数据长度、停止位、奇偶校验、硬件流控制、接收发送模式。

　　（4）打开串口

串口配置程序
配置PA9, PA10为USART1的发送和接收口
void Config_Usart1(void)
{
  GPIO_InitTypeDef       GPIO_InitStructure;        /*定义GPIO初始化结构体变量*/
  USART_InitTypeDef     USART_InitStructure;     /*定义USART初始化结构体变量*/
  
  /*配置USART1时钟，同时打开引脚时钟和USART1时钟*/
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
  
  /*配置USART1的TX(PA9)端口为推挽输出*/
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  /*配置USART1的RX(PA10)端口为浮空输入*/
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    

  /*USART1模式配置发送和接收， 波特率115200bps， 无校验位，不适用硬件流控制*/
  USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
  USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_9b;
  USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
  USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_Even;
  USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
  
   /*初始化USART1,打开USART1*/
  USART1_Init(USART1, &USART_InitStructure);
  USART_Cmd(USART1,ENABLE);
}

8. GPIO口作为一般输入输出口使用时

　　使用固件库点亮LED灯

int main(void)
{
  GPIO_InitTypeDef    GPIO_InitStructure;             /*定义GPIO_InitTypeDef结构体*/
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);  /*开启GPIO端口时钟*/
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;            /*选择要控制的GPIO引脚*/
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;     /*选择引脚模式为通用推挽输出*/
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;    /*设置引脚速率为50MHz*/
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);

  while(1)
  {
    GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);        /*使引脚输出低电平，点亮LED灯*/
    Delay(0xffff);
    GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);          /*使引脚输出高电平，熄灭LED灯*/
    Delay(0xffff);
  }
}

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