STM32入门教程-2023版【3-1】GPIO可配置的几种模式和手册描述

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大家好，我是硬核王同学，最近在做免费的嵌入式知识分享，帮助对嵌入式感兴趣的同学学习嵌入式、做项目、找工作!?

四、端口可以配置的8种模式

前三个模式电路基本一样，区别就是上拉电阻和下拉电阻的连接，在使用浮空输入时，端口一定要接一个连续的驱动源，不能使端口悬空

输入模式下，输出驱动器是断开的，只能输入不能输出，开关闭合对应着三种模式

容忍5V的引脚，保护二极管上面需要做出处理，要不然这里直接接VDD3.3V，外部再接入5V的电压会导致上面的二极管打开，并且产生较大电流，这样是不太妥当的

模拟输入可以说是ADC模数转换器的专属配置了

输出是断开的，输入的施密特触发器也是关闭无效的状态，整个GPIO只剩下这根线有用，也就是从引脚直接接上片上外设，也就是ADC。所以当我们使用ADC时，直接将引脚配置为模拟输入就行了，其他时候一般用不上

下面两者的区别在于，开漏输出的高电平呈现高阻态，没有驱动能力，推挽输出的高低电平都有驱动能力

P-MOS如果无效就是开漏输出，P-MOS和N-MOS有效就是推挽输出。另外，我们可以看到在输出模式下，输入模式同样有效（前面的结构输出模式下，输入模式都是无效的）。这是因为一个端口可以有多个输入，但只能有一个输出。所以当配置成输出模式时，内部顺便输入一下是没问题的

下面两者与上面的区别在于，复用的输出，引脚是由片上外设控制的

这8种模式，除了模拟输入这个模式会关闭数字的输入功能，其他7个模式中所有的输入都是有效的

五、STM32手册中的GPIO

STM32手册一上来就讲了GPIO的八种功能，就是我们上面讲的8种模式，如果哪里有不懂得可以再结合手册理解一下

当我们使用这些片上外设的引脚时，可以参考STM32手册这个表里给的配置

GPIO寄存器描述：GPIO配置寄存器：端口配置寄存器，每一个端口的模式由4位进行配置

16个端口就需要64位，所以这里配置寄存器两个，一个是端口配置低寄存器，一个是端口配置高寄存器

具体怎么配置的，可以参考这个寄存器下面的详细说明，这里还多出了一项GPIO输出的速度，结构图里没有说明速度这个参数，这个GPIO输出速度可以限制输出引脚的最大翻转速度，这个设计是为了降低功耗和稳定性，如果要求不高直接配置成50MHz即可

GPIO寄存器描述：GPIO配置寄存器：端口输入寄存器对应的GPIO位结构是这里

里面低16位对应15~0号引脚，高16位没有使用

GPIO寄存器描述：GPIO配置寄存器：端口输出寄存器

里面低16位对应15~0号引脚，高16位没有使用

GPIO寄存器描述：GPIO配置寄存器：端口位设置/清除寄存器

这个寄存器的高16位是进行位清除的，低16位是进行位设置的

写一就是设置或清除，写0就是不产生影响

GPIO寄存器描述：GPIO配置寄存器：端口位清除寄存器

这个寄存器的低16位的作用和上面端口位设置/清楚寄存器的高16位作用是一样的，这个寄存器存在是为了方便操作设置的，想进行单一的位设置和位清除，那位设置用上面这个寄存器，位清除用下面这个寄存器，因为在设置和清除时，使用的都是低16位的数据，这样就方便一些；如果想使用多个端口的位设置和位清除，那就使用第一个寄存器即可，这样就可以保证位位设置和位清除的同步性。如果对信号的同步性要求不高的话，先进行位设置再进行位清除也是没问题的

GPIO寄存器描述：GPIO配置寄存器：端口配置锁定寄存器

最后一个就是端口配置锁定寄存器，这个可以对端口的配置进行锁定，防止意外更改，使用方法看介绍，这里我们暂时使用的不多

作?者?：硬核王同学

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