GPIO设置

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1、STM32的输入输出管脚有下面8种可能的配置:(4输入+2输出+2复用输出)

① 浮空输入_IN_FLOATING

② 带上拉输入_IPU  

③ 带下拉输入_IPD           

④ 模拟输入_AIN
⑤ 开漏输出_OUT_OD     

⑥ 推挽输出_OUT_PP

⑦ 复用功能的推挽输出_AF_PP 

⑧ 复用功能的开漏输出_AF_OD

1.1   I/O口的输出模式下,有3种输出速度可选(2MHz、10MHz和50MHz),这个速度是指I/O口驱动电路的响应速度而不是输出信号的速度,输出信号的速度与程序有关(芯片内部在I/O口的输出部分安排了多个响应速度不同的输出驱动电路,用户可以根据自己的需要选择合适的驱动电路)。通过选择速度来选择不同的输出驱动模块,达到最佳的噪声控制和降低功耗的目的。高频的驱动电路,噪声也高,当不需要高的输出频率时,请选用低频驱动电路,这样非常有利于提高系统的EMI性能。当然如果要输出较高频率的信号,但却选用了较低频率的驱动模块,很可能会得到失真的输出信号。

关键是GPIO的引脚速度跟应用匹配(推荐10倍以上?)。比如:

1.1.1       对于串口,假如最大波特率只需115.2k,那么用2M的GPIO的引脚速度就够了,既省电也噪声小。

1.1.2       对于I2C接口,假如使用400k波特率,若想把余量留大些,那么用2M的GPIO的引脚速度或许不够,这时可以选用10M的GPIO引脚速度。

1.1.3       对于SPI接口,假如使用18M或9M波特率,用10M的GPIO的引脚速度显然不够了,需要选用50M的GPIO的引脚速度。

1.2         GPIO口设为输入时,输出驱动电路与端口是断开,所以输出速度配置无意义。

1.3         在复位期间和刚复位后,复用功能未开启,I/O端口被配置成浮空输入模式。

1.4         所有端口都有外部中断能力。为了使用外部中断线,端口必须配置成输入模式。

1.5         GPIO口的配置具有上锁功能,当配置好GPIO口后,可以通过程序锁住配置组合,直到下次芯片复位才能解锁。

2、STM32中如何配置片内外设使用的IO端口

首先,一个外设经过 ①配置输入的时钟和 ②初始化后即被激活(开启);③如果使用该外设的输入输出管脚,则需要配置相应的GPIO端口(否则该外设对应的输入输出管脚可以做普通GPIO管脚使用);④再对外设进行详细配置。

对应到外设的输入输出功能有下述三种情况:
一、外设对应的管脚为输出:需要根据外围电路的配置选择对应的管脚为复用功能的推挽输出或复用功能的开漏输出。
二、外设对应的管脚为输入:则根据外围电路的配置可以选择浮空输入、带上拉输入或带下拉输入。
三、ADC对应的管脚:配置管脚为模拟输入。

如果把端口配置成复用输出功能,则引脚和输出寄存器断开,并和片上外设的输出信号连接。将管脚配置成复用输出功能后,如果外设没有被激活,那么它的输出将不确定。

3、通用IO端口(GPIO)初始化:

3.1            GPIO初始化

3.1.1       RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | B | C, ENABLE):使能APB2总线外设时钟

3.1.2       RCC_ APB2PeriphResetCmd (RCC_APB2Periph_GPIOA | B | C, DISABLE):释放GPIO复位

3.2            配置各个PIN端口(模拟输入_AIN、输入浮空_IN_FLOATING、输入上拉_IPU、输入下拉_IPD、开漏输出_OUT_OD、推挽式输出_OUT_PP、推挽式复用输出_AF_PP、开漏复用输出_AF_OD)

3.3            GPIO初始化完成

转载于:https://www.cnblogs.com/MrDing/archive/2012/02/22/2363034.html

### GPIO 设置代码示例 在嵌入式开发中,通用输入/输出 (GPIO) 是一种常见的硬件接口,用于控制外部设备或读取传感器数据。以下是基于 C 和 Python 的两种常见平台(如 Raspberry Pi 或 STM32)上的 GPIO 配置方法。 #### 基于 Raspberry Pi 的 Python 示例 Raspberry Pi 提供了一个名为 `RPi.GPIO` 的库来简化 GPIO 控制操作[^1]: ```python import RPi.GPIO as GPIO import time # 使用 BCM 编号模式 GPIO.setmode(GPIO.BCM) # 定义引脚编号 pin = 18 # 将指定引脚设置为输出模式 GPIO.setup(pin, GPIO.OUT) try: while True: # 输出高电平 GPIO.output(pin, GPIO.HIGH) print("Pin is HIGH") time.sleep(1) # 输出低电平 GPIO.output(pin, GPIO.LOW) print("Pin is LOW") time.sleep(1) finally: # 清理 GPIO 设置 GPIO.cleanup() ``` 上述代码展示了如何通过循环切换 GPIO 引脚的状,在实际应用中可以用来驱动 LED 等简单外设[^1]。 --- #### 基于 STM32 的 C 示例 对于微控制器如 STM32,通常会使用 HAL 库或其他底层 API 来配置 GPIO。以下是一个简单的初始化函数示例[^2]: ```c #include "stm32f4xx_hal.h" void GPIO_Init(void) { __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 启用 GPIOA 时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; // 配置 PA5 作为推挽输出模式 GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 推挽输出 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; // 不带上下拉电阻 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; // 低速模式 HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); } int main(void) { HAL_Init(); GPIO_Init(); while (1) { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET); // 设置 PA5 为高电平 HAL_Delay(1000); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET); // 设置 PA5 为低电平 HAL_Delay(1000); } } ``` 此代码片段演示了如何利用 STM32 的 HAL 库实现对特定 GPIO 引脚的高低电平切换功能[^2]。 --- #### 关键概念说明 - **BCM 模式 vs BOARD 模式**: 在 Raspberry Pi 中,可以选择 BCM 或 BOARD 模式定义引脚编号。前者依据芯片内部编号,后者按照物理针脚顺序排列[^1]。 - **推挽输出与开漏输出**: 微控制器中的 GPIO 可能支持多种工作方式,其中最常用的是推挽输出和开漏输出。推挽适用于大多数场景,而开漏则常用于 I²C 总线通信等特殊需求[^2]。
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