SMT32HAL库开发第一课-外设GPIO初始化流程

本文详细介绍了STM32F1xxHAL库中GPIO外设的驱动函数,包括GPIO初始化、反初始化、读取电平、写入电平、电平翻转、锁止GPIO以及中断处理函数。这些函数是STM32进行输入输出控制和中断响应的基础。同时,文章提醒读者,GPIO复用功能需参照数据手册来配置。

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HAL库中GPIO外设驱动函数讲解:

stm32f1xx_hal_gpio.c

本文章主要介绍一下HAL库中GPIO外设驱动文件中官方提供的函数的功能和用法。

GPIO的作用:负责采集外部器件的信息或者控制外部器件工作,即输出输入

void  HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef  *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);
//GPIO初始化函数,参数简单不过多介绍
void  HAL_GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef  *GPIOx, uint32_t GPIO_Pin);
//GPIO反初始化函数,参数简单不过多介绍
GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
//读取IO电平
void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);
//控制IO输出高低电平
void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//实现反转IO高低电平状态
HAL_StatusTypeDef HAL_GPIO_LockPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
//锁止GPIO,防止改变

void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin);
//中断处理公用函数
//此函数会帮你获取GPIO中断标志位,是否发生中断,,然后清除中断标志位。
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin);

__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
//RCC文件中,宏定义,打开GPIO的时钟

GPIO复用 IO端口的输入输出是由其他非GPIO外设控制的。
GPIO支持什么复用功能去查看数据手册!

### 使用STM32 HAL进行GPIO初始化 在基于STM32微控制器的嵌入式系统开发中,利用HAL可以简化硬件抽象层的操作。对于GPIO初始化而言,主要涉及创建一个新的项目结构并配置必要的外设资源。 #### 创建新工程与添加必要文件 为了使用HAL初始化GPIO,在建立新的MDK工程项目时需按照特定流程操作:新建HAL版本的MDK工程;随后构建工程所需文件夹架构,包括`Drivers`, `CMSIS`, 和`User`等文件夹,并将对应文件复制到这些目录内[^2]。 #### 利用STM32CubeMX工具自动生成初始化代码 一种高效的方式是借助STM32CubeMX图形化界面完成大部分配置工作。启动该软件后选择目标芯片型号,接着定义引脚功能(比如设定某个引脚作为输出用于控制LED),最后导出适用于所选IDE(如Keil MDK)的完整初始化程序框架。此方法不仅减少了手动编码的工作量,还降低了因误配而导致错误的风险[^1]。 #### 手动编写GPIO初始化函数 如果偏好手写代码,则可以在`main.c`或其他适当位置加入如下形式的初始化逻辑: ```c #include "stm32f1xx_hal.h" // 定义使用的GPIO端口和引脚编号 #define LED_PORT GPIOA #define LED_PIN GPIO_PIN_5 void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); int main(void){ // 初始化HAL HAL_Init(); // 配置系统时钟 SystemClock_Config(); // 调用用户定义的GPIO初始化函数 MX_GPIO_Init(); while (1){ // 主循环体... } } /** * @brief 对指定的GPIO端口进行初始化. */ static void MX_GPIO_Init(void) { __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 启用GPIOA时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; /* 配置PA5为推挽输出模式 */ GPIO_InitStruct.Pin = LED_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(LED_PORT, &GPIO_InitStruct); } ``` 上述代码展示了如何通过调用`__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()`启用相应GPIO模块的电源供应,以及怎样设置具体的引脚属性(例如方向、速度)。这里选择了低速推挽输出模式来驱动连接在外围设备上的LED灯泡[^4]。
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