STM32单片机GPIO模块中核心寄存器的详细说明

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1.CRL/CRH（端口配置寄存器）

全称：CRL（Port Configuration Low Register）和CRH（Port Configuration High Register）。

作用：每组GPIO有16个引脚，CRL控制低8位（GPIOx0-GPIOx7），CRH控制高8位（GPIOx8-GPIOx15）。每个引脚占用4个比特位（2位用于模式选择，2位用于输出类型/输入配置）。

模式选择（MODE[1:0]）：

00：输入模式

01：输出模式（10MHz速度）

10：输出模式（2MHz速度）

11：输出模式（50MHz速度）

配置类型（CNF[1:0]）：

输入模式下：00（模拟输入）、01（浮空输入）、10（上拉/下拉输入）

输出模式下：00（推挽输出）、01（开漏输出）、10（复用推挽）、11（复用开漏）

典型应用：

初始化时通过GPIOx>CRL |= 0x03将引脚0配置为50MHz推挽输出。

2.IDR（端口输入数据寄存器）

全称：Input Data Register。

作用：读取GPIO引脚的输入电平状态，低16位有效（每位对应一个引脚）。在输入模式下，读取的是外部信号的实际电平；在输出模式下，读取的是当前输出值（开漏模式时可能受外部电路影响）。

操作特性：

只读寄存器，需通过库函数（如GPIO_ReadInputDataBit()）或直接访问GPIOx>IDR获取数据。

3.ODR（端口输出数据寄存器）

全称：Output Data Register。

作用：控制引脚的输出电平（低16位有效），直接写入值可设置高/低电平。例如，GPIOx>ODR |= 0x01将引脚0置高。

局限性：修改ODR需先读取当前值再改写（“读改写”操作），在多任务环境中可能被中断打断，导致数据不一致。

4.BSRR（端口位设置/复位寄存器）

全称：Bit Set/Reset Register。

作用：实现原子操作，低16位用于置位（输出高电平），高16位用于复位（输出低电平）。例如，GPIOx>BSRR = 0x00010002可同时设置引脚1为高电平、引脚0为低电平。

优势：无需中断保护，支持单周期修改多个引脚状态，适用于实时性要求高的场景。

5.BRR（端口位复位寄存器）

全称：Bit Reset Register。

作用：仅低16位有效，用于快速复位引脚电平（等效于BSRR的高16位）。例如，GPIOx>BRR = 0x01将引脚0置低。

兼容性：在STM32F4等新型号中已取消BRR，统一由BSRR替代。

6.LCKR（端口配置锁定寄存器）

全称：Lock Register。

作用：锁定GPIO配置（如CRL/CRH中的设置），防止意外修改。激活锁定需执行特定序列：写1→写0→写1→读0→读1。锁定后，配置仅在系统复位后解除。

应用场景：关键外设（如时钟引脚）的配置保护，确保系统稳定性。

寄存器对比与选型建议