stm32关于gpio与afio的总结20130709

GPIO 功能描述 每个 GPI/O 端口有两个 32 位配置寄存器(GPIOx_CRL ，GPIOx_CRH)，两个 32 位数 据寄存器(GPIOx_IDR 和 GPIOx_ODR)，一个 32 位置位 / 复位寄存器(GPIOx_BSRR) ，一 个 16 位复位寄存器(GPIOx_BRR)和一个 32 位锁定寄存器(GPIOx_LCKR) 。 根据数据手册中列出的每个 I/O 端口的特定硬件特征， GPIO 端口的每个位可以由软 件分别配置成多种模式。 输入浮空 输入上拉 输入下拉 模拟输入 开漏输出 推挽式输出 推挽式复用功能 开漏复用功能 每个 I/O 端口位可以自由编程，然而 I/0 端口寄存器必须按 32 位字被访问( 不允许半 字或字节访问) 。GPIOx_BSRR 和 GPIOx_BRR 寄存器允许对任何 GPIO 寄存器的读/ 更改 的独立访问；这样，在读和更改访问之间产生 IRQ 时不会发生危险。 推挽与开漏 推挽输出:可以输出高,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:输出端相当于三极管的集电极 . 要得到高电平状态需要上拉电阻才行. 适合 于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般 20ma 以内 ). 单独的位设置或位清除 当对 GPIOx_ODR 的个别位编程时，软件不需要禁止中断：在单次 APB2 写操作里， 可以只更改一个或多个位。 这是通过对“置位/ 复位寄存器”(GPIOx_BSRR ，复位是 GPIOx_BRR) 中想要更改 的位写1 来实现的。没被选择的位将不被更改。 外部中断/唤醒线 所有端口都有外部中断能力。为了使用外部中断线，端口必须配置成输入模式。 复用功能(AF) 使用默认复用功能前必须对端口位配置寄存器编程。 对于复用的输入功能，端口必须配置成输入模式(浮空、上拉或下拉 )且输入引脚 必须由外部驱动 注意： 也可以通过软件来模拟复用功能输入引脚，这种模拟可以通过对 GPIO 控制器编 程来实现。此时，端口应当被设置为复用功能输出模式。显然，这时相应的引脚不再由外 部驱动，而是通过 GPIO 控制器由软件来驱动。 对于复用输出功能，端口必须配置成复用功能输出模式(推挽或开漏) 。 对于双向复用功能，端口位必须配置复用功能输出模式(推挽或开漏) 。这时，输 入驱动器被配置成浮空输入模式。 如果把端口配置成复用输出功能，则引脚和输出寄存器断开，并和片上外设的输出信 号连接。 如果软件把一个 GPIO 脚配置成复用输出功能，但是外设没有被激活，它的输出将不 确定。 输入配置 当 I/O 端口配置为输入时： 输出缓冲器被禁止 施密特触发输入被激活 根据输入配置(上拉，下拉或浮动 )的不同，弱上拉和下拉电阻被连接 出现在 I/O 脚上的数据在每个 APB2 时钟被采样到输入数据寄存器 对输入数据寄存器的读访问可得到 I/O 状态 输出配置 当 I/O 端口被配置为输出时： 输出缓冲器被激活 开漏模式：输出寄存器上的0激活 N-MOS，而输出寄存器上的1将端口置于 高阻状态(P-MOS 从不被激活)。 推挽模式：输出寄存器上的0激活 N-MOS，而输出寄存器上的1将激活 P- MOS。 施密特触发输入被激活 弱上拉和下拉电阻被禁止 出现在 I/O 脚上的数据在每个 APB2 时钟被采样到输入数据寄存器 在开漏模式时，对输入数据寄存器的读访问可得到 I/O 状态 在推挽式模式时，对输出数据寄存器的读访问得到最后一次写的值。 复用功能配置 当 I/O 端口被配置为复用功能时： 在开漏或推挽式配置中，输出缓冲器被打开 内置外设的信号驱动输出缓冲器(复用功能输出) 施密特触发输入被激活 弱上拉和下拉电阻被禁止 在每个 APB2 时钟周期，出现在 I/O 脚上的数据被采样到输入数据寄存器 开漏模式时，读输入数据寄存器时可得到 I/O 口状态 在推挽模式时，读输出数据寄存器时可得到最后一次写的值。 一组复用功能 I/O 寄存器允许用户把一些复用功能重新映象到不同的引脚。 模拟输入配置 当 I/O 端口被配置为模拟输入配置时： 输出缓冲器被禁止； 禁止施密特触发输入，实现了每个模拟 I/O 引脚上的零消耗。施密特触发输出值被强 置为0 ； 弱上拉和下拉电阻被禁止； 读取输入数据寄存器时数值为0 。 复用功能 I/O 和调试配置(AFIO) 为了优化 64 脚或 100 脚封装的外设数目，可以把一些复用功能重新映射到其他引脚上。 设置复用重映射和调试 I/O 配置寄存器(AFIO_MAPR) 实现引脚的重新映射。这时，复用 功能不再映射到它们的原始分配上。 复用表参看手册 GPIO 代码分析 外设库 typedef struct uint16_t GPIO_Pin; GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; GPIO_InitTypeDef; typedef struct _IO uint32_t CRL; _IO uint32_t CRH; _IO uint32_t IDR; _IO uint32_t ODR; _IO uint32_t BSRR; _IO uint32_t BRR; _IO uint32_t LCKR; GPIO_TypeDef; typedef struct _IO uint32_t EVCR; _IO uint32_t MAPR; _IO uint32_t EXTICR4; uint32_t RESERVED0; _IO uint32_t MAPR2; AFIO_TypeDef; 主要函数分析 void GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx) 恢复默认设置 /* Check the parameters */ assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx); 如果需要初始化 GPIOA，则先 enbale A 端口，然后关闭 A 端口 if (GPIOx = GPIOA) RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, DISABLE); 同理，先启用，然后关闭 void GPIO_AFIODeInit(void) 恢复默认设置 RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, DISABLE); void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct) uint32_t currentmode = 0x00, currentpin = 0x00, pinpos = 0x00, pos = 0x00; uint32_t tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00; /* Check the parameters */ assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx); assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_InitStruct-GPIO_Mode); assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_InitStruct-GPIO_Pin); /*- GPIO Mode Configuration -*/ currentmode = (uint32_t)GPIO_InitStruct-GPIO_Mode) typedef struct uint16_t GPIO_Pin; GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; GPIO_InitTypeDef; typedef enum GPIO_Mode_AIN = 0x0, GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, GPIO_Mode_IPD = 0x28, GPIO_Mode_IPU = 0x48, GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, 输出都是 1X GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 GPIOMode_TypeDef; 判断是不是 1X,如果是则是输出类型。 if (uint32_t)GPIO_InitStruct-GPIO_Mode) /* Output mode */ 输出模式下，只要把速度加上就可以了，2,3 位上已经表示了 CNFX 的类型 currentmode |= (uint32_t)GPIO_InitStruct-GPIO_Speed; /*- GPIO CRL Configuration -*/ /* Configure the eight low port pins */ 把引脚数取出来，然后移位，然后再配置 if (uint32_t)GPIO_InitStruct-GPIO_Pin for (pinpos = 0x00; pinpos GPIO_Pin) if (currentpin = pos) pos = pinpos GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD) GPIOx-BRR = (uint32_t)0x01) GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU) GPIOx-BSRR = (uint32_t)0x01) CRL = tmpreg; /*- GPIO CRH Configuration -*/ /* Configure the eight high port pins */ if (GPIO_InitStruct-GPIO_Pin 0x00FF) tmpreg = GPIOx-CRH; for (pinpos = 0x00; pinpos GPIO_Pin) if (currentpin = pos) pos = pinpos GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD) GPIOx-BRR = (uint32_t)0x01) GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU) GPIOx-BSRR = (uint32_t)0x01) CRH = tmpreg; void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState) uint32_t tmp = 0x00, tmp1 = 0x00, tmpreg = 0x00, tmpmask = 0x00; /* Check the parameters */ assert_param(IS_GPIO_REMAP(GPIO_Remap); assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState); 看看 ramap 的地址是多少， if(GPIO_Remap else tmpreg = AFIO-MAPR; tmpmask = (GPIO_Remap tmp = GPIO_Remap if (GPIO_Remap AFIO-MAPR else if (GPIO_Remap tmpreg |= DBGAFR_SWJCFG_MASK; if (NewState != DISABLE) tmpreg |= (tmp 0x15)*0x10); Tmpreg 中保存的是最终要写进寄存器的值 if(GPIO_Remap else AFIO-MAPR = tmpreg; GPIO 应用实例 void LED_Config(void) RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOD , ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; /设置 pin5 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; /设置推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /口线翻转速度为 50MHz GPIO_Init(GPIOB, PB 的 5 引脚进行设置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_3; /LED2, LED3 V7 V8 GPIO_Init(GPIOD, PD 的 6,3 引脚也设置为 50MHZ 与推挽 输出 例： /* I2C1_SCL on PB.08, I2C1_SDA on PB.09 */ GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_I2C1, ENABLE); 这样就可以启用 I2C1 的引脚定义