stm32-giop

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#stm32

本文详细介绍了STM32的GPIO输入模式，包括浮空、上拉、下拉和模拟输入，并解析了四种输出模式：开漏、开漏复用、推挽和推挽复用。通过STM32CubeMX配置GPIO的基本步骤和相关函数使用，为读者提供了清晰的GPIO操作指南。

文章目录

一、GPIO输入模式

GPIO分为四种输入模式

-输入浮空（GPIO_Mode_IN_FLOATING）

-输入上拉(GPIO_Mode_IPU)

-输入下拉(GPIO_Mode_IPD)

-模拟输入(GPIO_Mode_AIN)

1.1 输入浮空（GPIO_Mode_IN_FLOATING）

输入浮空：浮空就是逻辑器件与引脚即不接高电平，也不接低电平。由于逻辑器件的内部结构，当它输入引脚悬空时，相当于该引脚接了高电平。

1.2 输入上拉(GPIO_Mode_IPU)

输入上拉模式：上拉就是把点位拉高，比如拉到Vcc。
上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平。
电阻同时起到限流的作用。

1.3 输入下拉(GPIO_Mode_IPD)

输入下拉：就是把电压拉低，拉到GND。与上拉原理相似

1.4 模拟输入(GPIO_Mode_AIN)

模拟输入：模拟输入是指传统方式的输入，数字输入是输入PCM数字信号，即0,1的二进制数字信号，通过数模转换，转换成模拟信号，经前级放大进入功率放大器，功率放大器还是模拟的

二、GPIO输出模式输出模式

GPIO分为四种输出模式

-开漏输出(GPIO_Mode_Out_OD)

-开漏复用功能(GPIO_Mode_AF_OD)

-推挽式输出(GPIO_Mode_Out_PP)

-推挽式复用功能(GPIO_Mode_AF_PP)

2.1 开漏输出(GPIO_Mode_Out_OD)

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）

2.2 开漏复用功能(GPIO_Mode_AF_OD)

开漏复用功能：可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况（即并非作为通用IO口使用）。端口必须配置成复用功能输出模式（推挽或开漏）

2.3 推挽式输出(GPIO_Mode_Out_PP)

推挽式输出：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级管分别受到互补信号的控制，总是在一个三极管导通的时候另一个截止。高低电平由IC的电源低定。

推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形方法任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小，效率高。输出即可以向负载灌电流。推拉式输出级即提高电路的负载能力，又提高开关速度.

2.4 推挽式复用功能(GPIO_Mode_AF_PP)

推挽式复用功能：可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况

三、stm32cubemx配置

3.1 基本配置

首先是在STM32cubemx中点击所选引脚配置
1
然后点击GPIO页面进行详细参数的配置
2
然后再配置界面配置参数
GPIO output level 引脚电平设置 高/低
GPIO mode GPIO模式 推挽输出/开漏输出
GPIO Pull-up/Pull-dowm 上拉下拉电阻 上拉电阻/下拉电阻/无上拉或下拉
Maxinum output speed 引脚速度设置 低速/中速/高速
User Label 用户标签 给引脚设置名称 如SY1

3.2 关于GPIO的函数

在HAL库 GPIO函数库

首先打开stm32f4xx_hal_gpio.h 发现一共定义有8个函数

void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);
void HAL_GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t GPIO_Pin);
GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);
void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
HAL_StatusTypeDef HAL_GPIO_LockPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin);
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin);

void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);

功能： GPIO初始化

实例：HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

void HAL_GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t GPIO_Pin);
功能：在函数初始化之后的引脚恢复成默认的状态，即各个寄存器复位时的值

实例：HAL_GPIO_Init(GPIOC, GPIO_PIN_4);

GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
功能：读取引脚的电平状态、函数返回值为0或1

实例：HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_4);

void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);
功能：引脚写0或1

实例：HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_4,0);

void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
翻转引脚的电平状态   

实例：HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_4);    常用在LED上

HAL_StatusTypeDef HAL_GPIO_LockPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
功能：锁住引脚电平，比如说一个管脚的当前状态是1，当这个管脚电平变化时保持锁定时的值。

实例：HAL_GPIO_LockPin(GPIOC, GPIO_PIN_4);    

void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin);
功能：  外部中断服务函数，清除中断标志位

实例：HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_4);    

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin);
功能：  中断回调函数，可以理解为中断函数具体要响应的动作。

实例：HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_PIN_4);

总结

GPIO 输入 输出
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