STM32 - GPIO引脚

GPIO（General-purpose input/output），通用型输入输出。简单理解就是我们可以控制输入输出的STM32引脚，统称为GPIO。

GPIO存在的意义就是用程序控制或读取它们的输出或输入。

GPIO的特点：

1. 不同型号，IO口的数量可能不一样。

2. 快速翻转。最快可以达到每 2 个时钟周期翻转一次。（STM32F1系列最快可以达到50MHz的翻转速度）。指的是在输出模式下高低电平的切换

3. 每个IO都可以作为外部中断。

4. 支持8种工作模式。

GPIO的工作模式：

1. GPIO端口的每个位（引脚）可以由软件分别配置成8种模式，当然对同一个引脚同一时间只能处于某一种模式中。

2. 输入浮空（Input floating）：可以检测外部信号的‘1’和‘0’

3. 输入上拉（Input pull-up）：空闲状态输入一个‘1’

4. 输入下拉（Input-pull-down）：空闲状态输入一个‘0’

5. 模拟输入（Analog）：输入模拟信号，和 ADC（模数转换器） 配合使用

6. 通用开漏输出（Output open-drain）：

   1. 输出数据寄存器输出逻辑‘0’ （不能主动输出高电平，需依赖外部上拉）

7. 通用推挽式输出（Output push-pull）：

   1. 输出数据寄存器输出逻辑 ‘1’和‘0’（可主动驱动高/低电平）

8. 推挽式复用功能（Alternate function push-pull）：

   1. 片上外设输出逻辑‘1’和‘0’
   2. 外设可直接控制高低电平，无需外部电路（上下拉），适合高速信号（如SPI时钟线、UART_TX）

9. 开漏复用功能（Alternate function open-drain）：

   1. 片上外设输出逻辑 ‘0’
   2. 输出‘1’，需外接上拉电阻，适合总线通信（如I2C）、电平转换或“线与”逻辑。

• 每个I/O端口位可以自由编程，然而I/O端口寄存器必须按32位字被访问。
• 输出模式下可以控制端口输出高电平低电平，用于驱动LED，蜂鸣器等，如果是大功率器件（比如电机），还需要加上驱动器（小电流控制大电流）。
• 输入模式下可以读取端口的高低电平，用于读取外接按键，外接模拟信号的输入，ADC电压采集，模拟通信协议接受数据等。

与GPIO相关的7个寄存器：（重要）

1. 每个GPIO端口有7个相关的寄存器：
2. 2个32位配置寄存器（GPIOx_CRL，GPIOx_CRH）。（重要）
3. 2个32位数据寄存器（GPIOx_IDR，GPIOx_ODR）。（重要）
4. 1个32位置位/清除寄存器（GPIOx_BSRR）。
5. 1个16位清除寄存器（GPIOx_BRR）。
6. 1个32位锁定寄存器（GPIOx_LCKR）。

参考链接：