STM32基礎 IO 簡介

stm32 的 io 採用分組管理（gpioa、gpiob…）,每組 16 個 io…

對應的列舉型別定義：

typedef enumgpiomode_typedef;

每個 io 口可以自由程式設計，但 io 口暫存器必須要按 32 位字被訪問。

void gpio_init(gpio_typedef* gpiox, gpio_inittypedef* gpio_initstruct);

typedef structgpio_inittypedef;

乙個例子:

gpio_inittypedef gpio_initstructure;
gpio_initstructure.gpio_pin = gpio_pin_5; //led0-->pb.5 埠配置
gpio_initstructure.gpio_mode = gpio_mode_out_pp; //推挽輸出
gpio_initstructure.gpio_speed = gpio_speed_50mhz; //速度 50mhz
gpio_init(gpiob, &gpio_initstructure); //根據設定引數配置 gpio

其中 gpio 的速度也是通過列舉型別定義：

typedef enumgpiospeed_typedef;

uint8_t gpio_readinputdatabit(gpio_typedef* gpiox, uint16_t gpio_pin)

函式的引數同上，無需多說。

乙個例子，需要讀gpioa pin_5的電平狀態，就可以這樣做：

gpio_readinputdatabit(gpioa, gpio_pin_5);

返回值是 1（bit_set）或 0（bit_reset）

void gpio_write(gpio_typedef* gpiox, uint16_t portval);

該函式一般用來一次性設定乙個gpio的多個埠值。

void gpio_setbits(gpio_typedef* gpiox, uint16_t gpio_pin);

void gpio_resetbits(gpio_typedef* gpiox, uint16_t gpio_pin)

stm32 有很多的內建外設，這些外設的外部引腳都是與 gpio 復用的

乙個 gpio 如果可以復用為內建外設的功能引腳，那麼當這個 gpio 作為內建外設使用的時候，就叫做復用。

例如， stm32f103zet6 有 5 個串列埠，串列埠 1 的引腳對應的 io 為 pa9, pa10。pa9, pa10 預設功能是 gpio, 所以當 pa9, pa10 引腳作為串列埠 1 的 tx, rx 引腳使用的時候，那就是埠復用。

為了使不同器件封裝的外設 io 功能數量達到最優，可以把一些復用功能重新對映到其他一些引腳上。

每個內建外設都有若干個輸入輸出引腳，一般這些引腳的輸出埠都是固定不變的，為了讓設計工程師可以更好地安排引腳的走向和功能，在 stm32 中引入了外設引腳重對映的概念，即乙個外設的引腳除了具有預設的埠外，還可以通過設定重對映暫存器的方式，把這個外設的引腳對映到其它的埠。

由上表可知，預設情況下串列埠 1 復用的是 pa9，pa10。假設在某個專案中這兩個引腳已經被占用，但又要用到串列埠 1 ，此時就可以將 tx 和 rx 重新對映到引腳 pb6 和 pb7 上去。

注意，使用重對映功能時，需要額外使能afio功能時鐘，然後呼叫重對映函式。

使能 afio 時鐘：
rcc_apb2periphclockcmd(rcc_apb2periph_afio, enable);
開啟重對映：
gpio_pinremapconfig(gpio_remap_usart1, enable);

位帶操作簡單來說就是把每個位元膨脹為乙個 32 位的字，當訪問這些字的時候就達到了訪問位元的目的。假設乙個暫存器有 32 位，那麼可以把每乙個位元位對映到乙個 32 位位址上。這樣，當我們訪問其中的位址時就達到訪問對應位元位的目的。當我們需要往乙個位元位寫 1 時，只需要往其對應的位址寫 1 即可。

正點原子幫我們實現了一種…

#define bitband(addr， bitnum) ((addr & 0xf0000000)+0x2000000+((
addr &0xfffff)<<5)+(bitnum<<2))
#define mem_addr(addr) *((volatile unsigned long *)(addr))
#define bit_addr(addr， bitnum) mem_addr(bitband(addr， bitnum))
//io 口位址對映
#define gpioa_odr_addr (gpioa_base+12) //0x4001080c
#define gpiob_odr_addr (gpiob_base+12) //0x40010c0c
#define gpioc_odr_addr (gpioc_base+12) //0x4001100c
#define gpiod_odr_addr (gpiod_base+12) //0x4001140c
#define gpioe_odr_addr (gpioe_base+12) //0x4001180c
#define gpiof_odr_addr (gpiof_base+12) //0x40011a0c
#define gpiog_odr_addr (gpiog_base+12) //0x40011e0c
#define gpioa_idr_addr (gpioa_base+8) //0x40010808
#define gpiob_idr_addr (gpiob_base+8) //0x40010c08
#define gpioc_idr_addr (gpioc_base+8) //0x40011008
#define gpiod_idr_addr (gpiod_base+8) //0x40011408
#define gpioe_idr_addr (gpioe_base+8) //0x40011808
#define gpiof_idr_addr (gpiof_base+8) //0x40011a08
#define gpiog_idr_addr (gpiog_base+8) //0x40011e08
//io 口操作，只對單一的 io 口!
//確保 n 的值小於 16!
#define paout(n) bit_addr(gpioa_odr_addr， n) //輸出
#define pain(n) bit_addr(gpioa_idr_addr， n) //輸入
#define pbout(n) bit_addr(gpiob_odr_addr， n) //輸出
#define pbin(n) bit_addr(gpiob_idr_addr， n) //輸入
#define pcout(n) bit_addr(gpioc_odr_addr， n) //輸出 
#define pcin(n) bit_addr(gpioc_idr_addr， n) //輸入
#define pdout(n) bit_addr(gpiod_odr_addr， n) //輸出
#define pdin(n) bit_addr(gpiod_idr_addr， n) //輸入
#define peout(n) bit_addr(gpioe_odr_addr， n) //輸出
#define pein(n) bit_addr(gpioe_idr_addr， n) //輸入
#define pfout(n) bit_addr(gpiof_odr_addr， n) //輸出
#define pfin(n) bit_addr(gpiof_idr_addr， n) //輸入
#define pgout(n) bit_addr(gpiog_odr_addr， n) //輸出
#define pgin(n) bit_addr(gpiog_idr_addr， n) //輸入

有了以上**就可以很方便的使用 io 口了。當我們需要讓 gpioa 的第 6 個 io 輸出高，就可以這樣：

paout(5) = 1;    //0-> 第乙個 io 口， 5->第六個 io 口；

當我們要獲得 gpioa 的第 6 個 io 口的狀態時，就可以直接讀取 pain(5)。

if(pain(5) == 1)

位帶操作pbin(n)等同於庫函式 gpio_readinputdatabit(gpiob, gpio_pin_n)。用庫函式實現的好處是在各個 stm32 晶元上面的移植性非常好，不需要修改任何**。用位帶操作的好處是簡潔。

重對映我們同樣要使能復用功能的時候講解的 2 個時鐘外，還要使能 afio 功能時鐘，然後要呼叫重對映函式。

注：本文參考正點原子《stm32f1 開發指南（精英版）-庫函式版本_v1.0》

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