本帖最后由 liuzhu 于 2015-9-10 01:18 編輯
gpio general-purpose input/output 通用輸入/輸出端口
GPIO寄存器縮寫(xiě)列表  GPIO 端口的每個(gè)位可以由軟件分別配置成多種模式。 
復(fù)位期間和剛復(fù)位后,復(fù)用功能未開(kāi)啟,I/O 端口被配置成浮空輸入模式。
LED硬件連接如下圖所示:高電平點(diǎn)亮LED。

要想成功點(diǎn)亮一個(gè)LED,程序所需如下步驟:(必須的) 第一步:配置系統(tǒng)時(shí)鐘。見(jiàn)STM32F103x RCC寄存器配置
除此之外,還需將GPIO外設(shè)時(shí)鐘打開(kāi)。
/* Enable GPIOC clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
第二步:配置中斷向量表。決定將程序下載到RAM中還是FLASH中。以后講。
void NVIC_Configuration(void)
{
#ifdef VECT_TAB_RAM //VECT_TAB_RAM沒(méi)在程序中定義,所以將程序下載到Flash中
/* Set the Vector Table base location at 0x20000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else /* VECT_TAB_FLASH */
/* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif
}
第三步:配置GPIO的模式。輸入模式還是輸出模式。本章重點(diǎn)。void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* Configure PC.06, PC.07, PC.08 and PC.09 as Output push-pull */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}
其實(shí),使用GPIO十分簡(jiǎn)單,只需填寫(xiě)如下結(jié)構(gòu)體的成員變量typedef struct
{
u16 GPIO_Pin; //哪個(gè)管腳
GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; //如果是輸出模式的話(huà),還需要設(shè)置速度
GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; //管腳的類(lèi)型
}GPIO_InitTypeDef;
然后,調(diào)用GPIO_Init函數(shù),GPIO的模式就配置好了。當(dāng)然,對(duì)于使用者來(lái)說(shuō),GPIO_Init函數(shù)相當(dāng)于“黑匣子”,我們不知道其內(nèi)部是怎樣實(shí)現(xiàn)的,執(zhí)行完步驟三。我們就可以向該管腳寫(xiě)1還是寫(xiě)0了。提示:GPIO_Init設(shè)計(jì)的比較巧妙,大家有興趣的話(huà)可以跟蹤調(diào)試,將該函數(shù)中的變量添加到watch窗口,看看GPIO相關(guān)寄存器是怎樣變化的。第四步:向指定Port指定Pin,寫(xiě)1還是寫(xiě)0。上述原理圖中LED都是高電平點(diǎn)亮。需要介紹兩個(gè)庫(kù)函數(shù)。v GPIO_SetBits 向指定Port指定Pin寫(xiě)1:void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, u16 GPIO_Pin)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;
}
涉及到GPIO_BSRR寄存器,如下所示

又牽扯到GPIOx_ODR,如下所示 
v GPIO_ResetBits 向指定Port指定Pin寫(xiě)0:
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, u16 GPIO_Pin)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
GPIOx->BRR = GPIO_Pin;
}
涉及到GPIO_BRR寄存器,如下所示


經(jīng)過(guò)上面4步,就可以成功驅(qū)動(dòng)LED。
下面給出LED跑馬燈程序:
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h"
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void RCC_Configuration(void);
void NVIC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void Delay(vu32 nCount);
/*******************************************************************************
* Function Name : main
* Description : Main program.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
#ifdef DEBUG
debug();
#endif
/* Configure the system clocks */
RCC_Configuration();
/* NVIC Configuration */
NVIC_Configuration();
/* Configure the GPIO ports */
GPIO_Configuration();
/* Infinite loop */
while (1)
{
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6);//點(diǎn)亮LED1
Delay(1000000);
Delay(1000000);//多點(diǎn)亮一會(huì),使人能看到LED的確切變化
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6);//熄滅LED1
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7);//點(diǎn)亮LED2
Delay(1000000);
Delay(1000000);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7);//熄滅LED2
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_8);//點(diǎn)亮LED3
Delay(1000000);
Delay(1000000);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_8);//熄滅LED3
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_9);//點(diǎn)亮LED4
Delay(1000000);
Delay(1000000);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_9);//熄滅LED4
}
}
/*******************************************************************************
* Function Name : RCC_Configuration
* Description : Configures the different system clocks.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
/* RCC system reset(for debug purpose) */
RCC_DeInit();
/* Enable HSE */
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
/* Wait till HSE is ready */
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
/* Enable Prefetch Buffer */
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
/* Flash 2 wait state */
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
/* HCLK = SYSCLK */
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
/* PCLK2 = HCLK */
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
/* PCLK1 = HCLK/2 */
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
/* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
/* Enable PLL */
RCC_PLLCmd(ENABLE);
/* Wait till PLL is ready */
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) {}
/* Select PLL as system clock source */
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
/* Wait till PLL is used as system clock source */
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) {}
}
/* Enable GPIOC clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : NVIC_Configuration
* Description : Configures Vector Table base location.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void NVIC_Configuration(void)
{
#ifdef VECT_TAB_RAM
/* Set the Vector Table base location at 0x20000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else /* VECT_TAB_FLASH */
/* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif
}
/*******************************************************************************
* Function Name : GPIO_Configuration
* Description : Configures the different GPIO ports.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* Configure PC.06, PC.07, PC.08 and PC.09 as Output push-pull */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : Delay
* Description : Inserts a delay time.
* Input : nCount: specifies the delay time length.
* Return : None
*******************************************************************************/
void Delay(vu32 nCount)
{
for(; nCount != 0; nCount--);
}
#ifdef DEBUG
/*******************************************************************************
* Function Name : assert_failed
* Description : Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* Input : - file: pointer to the source file name
* - line: assert_param error line source number
* Return : None
*******************************************************************************/
void assert_failed(u8* file, u32 line)
{
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
/* Infinite loop */
while (1)
{
}
}
#endif
如何調(diào)試:在while (1)處設(shè)個(gè)斷點(diǎn)。 執(zhí)行完GPIO_Configuration函數(shù)后,觀察GPIO_CRL和GPIO_CRH寄存器,可以看到: 
每個(gè)管腳模式配置由GPIO_CRL或GPIO_CRH中的4位決定,例如:PC6管腳由GPIO_CRL中的MODE6[1:0]和CNF6[1:0]這4位決定,其他的以此類(lèi)推。 涉及到GPIO_CRL寄存器,如下所示
 
因?yàn)镸ODE6[1:0]=11,查看上述表格,可以得出PC6是輸出模式,且最大速度是50MHZ。由于CNF6[1:0]=00且為輸出模式,所以以通用推挽輸出模式使用輸出驅(qū)動(dòng)器。
執(zhí)行完GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6); //點(diǎn)亮LED1,可以看到:GPIO_ODR的ODR6=1 執(zhí)行完GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6); //熄滅LED1,可以看到:GPIO_ODR的ODR6=0 其他管腳如此類(lèi)推。
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