文章目录

GPIO实战
- 点LED灯
- - 寄存器配置
  - 固件库函数配置
- 按键点灯

GPIO实战

GPIO 简介
每个通用 I/O 端口包括 4 个 32 位配置寄存器（ GPIOx_MODER、 GPIOx_OTYPER、
GPIOx_OSPEEDR 和 GPIOx_PUPDR）、 2 个 32 位数据寄存器（GPIOx_IDR 和
GPIOx_ODR）、 1 个 32 位置位/复位寄存器 (GPIOx_BSRR)、 1 个 32 位锁定寄存器
(GPIOx_LCKR) 和 2 个 32 位复用功能选择寄存器（ GPIOx_AFRH 和 GPIOx_AFRL）。
GPIO 主要特性
● 受控 I/O 多达 16 个
● 输出状态：推挽或开漏 + 上拉/下拉
● 从输出数据寄存器 (GPIOx_ODR) 或外设（复用功能输出）输出数据
● 可为每个 I/O 选择不同的速度
● 输入状态：浮空、上拉/下拉、模拟
● 将数据输入到输入数据寄存器 (GPIOx_IDR) 或外设（复用功能输入）
● 置位和复位寄存器 (GPIOx_BSRR)，对 GPIOx_ODR 具有按位写权限
● 锁定机制 (GPIOx_LCKR)，可冻结 I/O 配置
● 模拟功能
● 复用功能输入/输出选择寄存器（一个 I/O 最多可具有 16 个复用功能）
● 快速翻转，每次翻转最快只需要两个时钟周期
● 引脚复用非常灵活，允许将 I/O 引脚用作 GPIO 或多种外设功能中的一种

点LED灯

新建led.c和led.h两个文件分别存放在user中的src和inc

led.h为了防止重复定义，就要写上
#ifndef 也就是if not define
然后包含进stm32f4xx.h这个固件库

最后要加上#endif才算完成

#ifndef _LED_H
#define _LED_H
#include "stm32f4xx.h"#endif

接下来是led.c
我的小灯是在PB8和PB9两个口，接下来我以这两个口为例子

其中有两种方式配置gpio口
一种是寄存器配置
一种是直接使用st公司给的固件库函数配置

我们一一介绍

寄存器配置

首先我们GPIO的时钟是在AHB1上
所以我们要使用这个GPIO口，必须先打开他的时钟才可以使用

由图，我们可以看到，我们要用的pb口在1位，也就是需要在0位上左移一位。所以

RCC->AHB1ENR |= 1 << 1;//打开gpioB的时钟

我们需要让RCC时钟中的AHB1ENR的1号位使能，|=1在这里的意思暂时可以先简单理解为，把二进制的1填入，因为我们要让他的时钟打开，所以要填入一个1让他的时钟使能。

那么，代码后面的<<1是什么意思呢，是左移1位的意思，因为初始位是0，也就是PA口的位置，如果不左移，那么我们打开的时钟就是PA口的了。
同理，左移两位可以打开PC口的时钟。

时钟打开了，那么我们接下来就是要配置gpio口了

接下来是gpio的寄存器配置。

 GPIOB->MODER &=~ (3<<16);//GPIOB->MODER |= (1<<16);//

根据stm32f4xx的中文参考手册

我们可以看到，我们需要控制的PB8口，处于寄存器中的16，17位，那么我们此时为了点灯，需要打开通用输出模式，所以需要给16,17位的寄存器填入二进制数01，转化成十进制就是1，所以

GPIOB->MODER |= (1<<16);

，但是，在此之前，寄存器的状态是不确定的，我们需要先清零，再填入01，所以，

GPIOB->MODER &=~ (3<<16);//

这一句出现了新的运算，&=~ 的意思可以简单理解为为了清零而使用的位与，因为这些设置模式的寄存器占2位，所以二进制的11转化为十进制就是3，我们需要清零的寄存器占几位，就填入那个位数的最大值，然后左移16位到达pb8的模式寄存器，将他清零。
这里的**&=~**大家可能不太理解，可以百度搜索位与和位或，方便大家理解为什么他可以把寄存器清零。
好了，清零之后，填入一个1，我们就把他的寄存器模式设置为了通用输出模式。

接下来是输出类型寄存器

GPIOB->OTYPER &=~ (1<<8);

因为0是推挽模式，1是开漏模式，我们需要的是0的推挽模式，所以我们直接把寄存器清零就行了。

这一段是输出速度寄存器

GPIOB->OSPEEDR |= (2<<16);

十进制的2 转化为二进制中的01，然后填入这个寄存器，这个模式的复位值影响不到我们的PB8，所以不用清零。

GPIOB->PUPDR &=~ (3<<16);//

我们需要的是浮空模式，浮空模式是00，我们直接清零就好了

GPIOB->ODR |= 1 << 8;

pb8置位为1，置位为1时输出高电平，则灯灭。
反之，则灯亮。

最后理解完，你就可以在
led.c中写一个led灯的配置函数

void Led_Config(void)
{RCC->AHB1ENR |= 1 << 1;//打开GPIOB的时钟//PB8初始化GPIOB->MODER &=~ (3 << 2 * 8);//清零GPIOB->MODER |= (1 << 2 * 8);//通用输出模式GPIOB->OTYPER &=~ (1 << 8);//推挽功能GPIOB->OSPEEDR |= 2 << 2 * 8;//速度50MhzGPIOB->PUPDR &=~ (3 << 2 * 8);//无上下拉GPIOB->ODR |= 1 << 8;//默认灭}

led.h中，声明这个led的配置函数，这样当其他.c文件包含了led.h这个头文件，这个函数就可以直接拿出来使用。

#ifndef _LED_H
#define _LED_H#include "stm32f4xx.h"void Led_Config(void);
#endif

在main.h中加入 #include “led.h” 包含led.c头文件

在main.c中的while(1)中加入

 GPIOB->ODR &=~ (1 << 8);

让输出数据寄存器ODR清零，灯亮。

固件库函数配置

st公司的固件库把我们需要的函数给我们写好了，我们直接拿来用就是了。

void LED_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB,ENABLE);//打开gpioB的时钟GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//gpio模式设置为输出GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//设置为推挽模式GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;//配置pin8与pin9GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Medium_Speed;//传输速度设置为中等速度GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//浮空输出，无上下拉。GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);//配置完以后，gpio初始化GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);//默认设置pin8为高电平，此时灯灭GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);//默认设置pin9为高电平，此时灯灭}

按键点灯

#define KEY2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_13)

在key.h中写入这一句定义，将KEY2定义为函数读取pc13的状态。

void key_init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC,ENABLE);//打开pc口时钟GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//设置模式为输入GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽模式GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;//pin13GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_High_Speed;//高速GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//浮空GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct);//初始化}void KEY2_LED2(void){if(KEY2==Bit_RESET){   //如果读取到低电平，也就是按下按钮Delay_ms(20);//延时20mswhile(KEY2==Bit_RESET){}//这里比较难理解，作用是如果不松开按钮，就会一直卡在这个死循环，这里相当于锁存的作用GPIO_ToggleBits(GPIOB, GPIO_Pin_9);                //反转电平  Delay_ms(20);}
}

到此，使用库函数确实相当方便，但是应该理解寄存器是怎样运行的。

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