STM32的GPIO

本文详细介绍了GPIO的输入模式,包括浮空输入、上拉输入、下拉输入和模拟输入,以及输出模式,如推挽输出、开漏输出及其复用功能。在理解了这些基本概念后,读者将能够根据需求配置GPIO引脚,并使用相关函数进行电平设置、读取等操作,为电子项目提供基础支持。

1.GPIO的输入模式

    - 浮空输入(GPIO_Mode_IN_FLOATING)
    - 上拉输入(GPIO_Mode_IPU)
    - 下拉输入(GPIO_Mode_IPD)
    - 模拟输入(GPIO_Mode_AIN)

其中,上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平(接VCC),下拉就是将不确定 的信号通过一个电阻嵌位在低电平(接GND)。

模拟输入:ADC之类的模拟信号输入。

浮空输入:IO的电平状态是不确定的,完全由外部输入决定。如果在该引脚悬空的情况下,读取该端口的电平是不确定的。

2.GPIO的输出模式

- 开漏输出(GPIO_Mode_Out_OD)
- 开漏复用功能(GPIO_Mode_AF_OD)
- 推挽输出(GPIO_Mode_Out_PP)
- 推挽复用功能(GPIO_Mode_AF_PP)
其中,推挽输出:可以直接输出高电平或低电平。

开漏输出:需要外部接上拉电阻才能输出高电平,否则只能输出低电平。

复用推挽/开漏输出:GPIO口被用做第二功能时配置。

3.GPIO的配置

按需求修改代码中的GPIOX,GPIO_PIN,GPIO_Mode即可。

4.GPIO有关函数

 该实例将PA10,PA15设置成了高电平,但前提是完成了这两个引脚的初始化设置(3中内容)。

 

将引脚置为低电平的函数。

读取引脚输入的函数。例如可以将某引脚设置为浮空输入模式(IO口的电平完全由外部输入决定),再将该引脚与红外传感器连接。而通过该函数就可以读取到红外传感器传回的高低电平。

 

 该函数可以读取引脚的输出电平。

### STM32 GPIO 配置与使用 STM32 的通用输入/输出 (GPIO) 是其核心功能之一,用于连接外部设备并与之交互。以下是关于如何配置和使用 STM32 GPIO 的详细介绍。 #### 使用 STM32CubeMX 工具配置 GPIO STM32CubeMX 提供了一种直观的方式来进行 GPIO 配置。用户可以在芯片引脚图上直接设置 IO 的功能模式和其他参数。例如,在某一实例中,PB0 和 PB1 被选作目标 IO 进行配置[^1]。这些配置可以通过图形界面完成,具体包括: - **模式选择**: 用户可以选择将 GPIO 设置为输入、输出、复用功能或者模拟功能。 - **速度设定**: 输出模式下可以调整驱动能力的速度选项(低速、中速、高速或超高速)。 - **上下拉电阻**: 支持无上下拉、上拉或下拉三种状态的选择。 #### 中断处理机制中的 GPIO 应用 除了基本的输入输出操作外,STM32 还支持通过嵌套向量中断控制器 (NVIC) 来管理由 GPIO 引发的中断事件。这种机制允许开发人员定义不同中断源之间的优先级关系,从而优化系统的实时性能[^3]。当中断发生时,程序可以根据预先设定好的抢占优先级以及子优先级来决定哪个中断应该被最先服务。 #### 编程实践示例 下面给出一段简单的代码片段展示如何初始化一个 GPIO 并读取它的值: ```c #include "stm32f1xx_hal.h" void GPIO_Init(void){ __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; /* Configure PB0 as output */ GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); } int main(void){ GPIO_Init(); while(1){ HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0); // Toggle the state of pin PB0 every second. HAL_Delay(1000); } } ``` 上述代码展示了如何利用 HAL 库函数 `__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()` 启用 GPIOB 时钟,并通过结构体变量 `GPIO_InitStruct` 完成对特定管脚的具体属性赋值过程;最后调用了 `HAL_GPIO_Init()` 函数实际执行硬件初始化工作。 #### 总结 通过对 STM32F103 系列的学习可以帮助初学者快速入门整个 STM32 家族的产品线[^2]。而掌握好 GPIO 的基础应用则是迈向更复杂项目的第一步。无论是简单 LED 控制还是复杂的传感器数据采集场景,合理规划并正确实施 GPIO 设定都是非常重要的环节。
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