00_STM32F4学习_HAL库_GPIO函数

本文详细介绍了STM32F4 HAL库中GPIO的相关函数,包括初始化、撤销初始化配置、读取状态、置位、翻转、模式锁定等功能,并解释了每个函数的作用与应用场景。

00_STM32F4学习_HAL库_GPIO函数


最近重学STM32,打算从HAL库+STM32CubeMX方式进行学习,将学习中用过及查阅整理的知识在此整理,如有错误望指正。

1、初始化

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

//初始化要用引脚的工作模式,包括工作速度、是否复用模式、上下拉等。

2、撤销初始化配置

void HAL_GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t GPIO_Pin);

//将函数初始化之后的引脚恢复成默认的状态,使各个寄存器复位为默认值。即撤销初始化配置,将无法再使用该引脚,需重新初始化。

3、读取状态

GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

//读取对应引脚的电平状态、函数返回值为0或1。

4、置位

void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);

//给引脚写0或1,注:不是写1就是使能,有些寄存器写1是擦除的意思。
//GPIO_PinState如下:

typedef enum
{
  GPIO_PIN_RESET = 0,//清零
  GPIO_PIN_SET//置1
}GPIO_PinState;

5、翻转

void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

//翻转某个引脚的电平状态,多用于LED灯的翻转,即LED闪烁。

6、模式锁定

HAL_StatusTypeDef HAL_GPIO_LockPin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

//“这个函数看函数名称就是锁住的意思,比如说一个管脚的当前状态是1,读管脚值使用锁定,当这个管脚电平变化时保持锁定时的值。”网上大多这样解释。尝试了发现锁定后仍可对管脚电平进行修改。

//查阅后,发现HAL库原英文注释为**“Locks GPIO Pins configuration registers.”锁定引脚配置寄存器,“The configuration of the locked GPIO pins can no longer be modified.”**锁定的GPIO引脚的配置不能再被修改。

//网上有人这样解释,“这是GPIO的模式锁定,根本就不是电平锁定,简单来说就是有个GPIO已经设定为推挽输出模式,只要将该GPIO锁定,后面你的代码执行该GPIO变成输入模式的代码将不起作用,最主要作用是在强干扰环境下防止意外跑飞导致修改io的模式状态导致严重意外问题,只能说一般平常环境是用不上的.”
7、外部中断

void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin);

//外部中断服务函数,用来响应外部中断的触发,函数实体里面有两个功能,1是清除中断标记位,2是调用回调函数。暂未用到。

8、中断回调

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin);

//中断回调函数,可以理解为中断函数具体要响应的动作。暂未用到。

9、延时函数(其他)

__weak void HAL_Delay(uint32_t Delay)

//延时函数,以ms单位.

学习过程中查阅了以下网页,侵删:

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1595620719931051994&wfr=spider&for=pc

https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-601350-1-1.html

<think>好的,我需要解决用户关于STM32F4系列HAL中缺失的stm32f4xx_hal_gpio.h头文件的问题。首先,用户提到的错误是找不到这个文件,这可能由几个原因引起。 根据引用内容,用户可能在使用STM32 Cube MX生成工程时遇到了问题。引用[1]提到找不到stm32f4xx_hal_exti.h,而用户现在遇到的是gpio头文件的问题。首先应该检查HAL的安装是否完整。引用[3]指出,如果使用Cube MX生成项目,可能需要手动替换HAL路径。所以用户可能需要确认HAL是否正确安装或更新。 接着,引用[4]和[5]详细讲解了HALGPIO的相关函数和结构体,这说明stm32f4xx_hal_gpio.h确实是HAL的一部分,通常位于Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Inc目录下。如果用户的项目中没有这个文件,可能是安装过程中遗漏了,或者Cube MX配置有误。 替代方案方面,如果头文件确实缺失,用户可能需要重新安装HAL,或者从官方仓下载该文件。引用[3]提到可以克隆stm32f4xx_hal_driver项目并替换路径,这也是一种解决方法。同时,检查Cube MX的固件包版本是否支持对应的芯片型号,可能需要更新固件包。 另外,用户需要注意头文件引用路径是否正确配置在开发环境中,例如在Keil或IAR中是否添加了正确的包含路径。如果路径设置错误,编译器也会找不到头文件。 总结解决步骤:检查HAL安装完整性,确认文件路径,更新Cube MX固件包,手动下载缺失文件,检查项目配置。同时提醒用户备份项目,避免操作失误导致的问题。</think>### STM32F4系列HAL中`stm32f4xx_hal_gpio.h`的定位与解决方案 #### 1. **文件标准位置** `stm32f4xx_hal_gpio.h`是STM32 HAL的标准头文件,通常位于以下路径中: ```plaintext Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Inc/ ``` 在STM32CubeMX生成的工程中,该文件应自动包含在项目目录的`Drivers`文件夹内[^2][^5]。 --- #### 2. **文件缺失的常见原因** - **HAL未正确安装** 若使用STM32CubeMX生成工程时未勾选安装HAL,或中途安装失败,可能导致文件缺失。 - **工程路径配置错误** 开发环境(如Keil、IAR)未正确包含头文件路径,导致编译器无法找到文件[^1][^3]。 - **CubeMX固件包版本过旧** 旧版固件包可能不包含某些文件的更新版本[^3]。 --- #### 3. **解决方案** ##### 步骤1:验证HAL完整性 1. 打开STM32CubeMX,进入工程配置界面。 2. 选择菜单栏的**Help > Manage Embedded Software Packages**。 3. 确保已安装`STM32F4xx HAL Drivers`,并更新至最新版本。 ##### 步骤2:手动补充文件 若文件确实丢失,可通过以下方式获取: - **从官方仓下载** 访问ST官方GitHub仓:[STM32F4xx HAL Driver](https://github.com/STMicroelectronics/stm32f4xx_hal_driver),下载`stm32f4xx_hal_gpio.h`文件并复制到`Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Inc/`目录。 - **从CubeMX固件包提取** 固件包默认路径为: ```plaintext C:/Users/[用户名]/STM32Cube/Repository/STM32Cube_FW_F4_Vx.x.x/Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Inc/ ``` 直接从此处复制文件到工程目录。 ##### 步骤3:配置开发环境 - **Keil MDK** 右键工程 > Options > C/C++ > Include Paths,添加`Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Inc/`路径。 - **IAR Embedded Workbench** 右键工程 > Options > C/C++ Compiler > Preprocessor > Additional include directories,添加相同路径[^3]。 --- #### 4. **替代方案(不推荐)** 若无法获取官方HAL,可尝试以下方法: - **直接操作寄存器** 通过STM32F4数据手册中的寄存器定义,直接配置GPIO: ```c GPIOA->MODER |= 0x01; // 设置PA0为输出模式 ``` 但需注意,此方法可维护性差且易出错[^2][^5]。 - **使用标准外设(SPL)** 切换到旧版SPL(如`stm32f4xx_gpio.h`),但需注意HAL与SPL不兼容[^4]。 --- #### 5. **验证配置** 编写简单代码测试GPIO功能: ```c #include "stm32f4xx_hal_gpio.h" void main() { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 启用GPIOA时钟 GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET); // 点亮PA5连接的LED } ``` 若编译通过且硬件响应,说明配置成功。 ---
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