STM32必须掌握的有时钟树和系统架构，感觉那个是比较简单的，多看几遍就能看会了。在后面的笔记中也会记录到这些，如果自己看不懂的话可以跟着不同外设的笔记来了解一下。
这篇笔记是讲解的GPIO，学会了GPIO的话就可以完成32的第一个功能
GPIO，英文全称为General-Purpose IO ports，中文意思是通用I/O端口。
在嵌入式系统中，经常需要控制许多结构简单的外部设备或者电路，这些设备有的需要通过CPU控制，有的需要CPU提供输入信号。并且，许多设备或电路只要求有开/关两种状体就够了，比如LED的亮与灭。对这些设备的控制，使用传统的串口或者并口就显得比较复杂，所以，在嵌入式微处理器上通常提供了一种“通用可编程I/O端口”，也就是GPIO。
GPIO外设位于APB2总线上，在使用时我们需要开APB2总线的时钟。
GPIO外设的最大时钟频率为72MHz。
GPIO端口的每个位可以由软件分别配置
成多种模式。
─ 输入浮空
─ 输入上拉
─ 输入下拉
─ 模拟输入
─ 开漏输出
─ 推挽式输出
─ 推挽式复用功能
─ 开漏复用功能
当I/O端口配置为输入时：
● 输出缓冲器被禁止（没有输出功能）
● 施密特触发输入被激活
● 根据输入配置(上拉，下拉或浮动)的不同，弱上拉和下拉电阻被连接
● 出现在I/O脚上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器（模拟输入除外）
● 对输入数据寄存器的读访问可得到I/O状态（状态：0/1）
注意：
用寄存器编程配置上下拉输入时要注意，因为上下拉输入时，CNF0,CNF1都为0,1，所以配置上下拉输入时要配置ODR寄存器对应的位，对应位1为上拉，0为下拉，如上图所示。
当I/O端口被配置为输出时：
● 输出缓冲器被激活
─ 开漏模式：输出寄存器上的’0’激活N-MOS，而输出寄存器上的’1’将端口置于高阻状态(PMOS从不被激活—不能被控制)。
─ 推挽模式：输出寄存器上的’0’激活N-MOS，而输出寄存器上的’1’将激活P-MOS。（两个MOS管都可以被控制，此时工作一定是一个导通一个截至）
● 施密特触发输入被激活
● 弱上拉和下拉电阻被禁止（M3的单片机输出没有上下拉，M4的单片机输出有上下拉）
● 出现在I/O脚上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器
● 在开漏模式时，对输入数据寄存器的读访问可得到I/O状态（开漏访问输入数据寄存器可以得到I/O口的状态）
● 在推挽式模式时，对输出数据寄存器的读访问得到最后一次写的值。（输出状态也可以获取I/O口的状态----访问输出数据寄存器）
读取IO口状态的方法：
1、在开漏模式时，访问输入数据寄存器可以得到I/O口的状态
2、输出状态也可以获取I/O口的状态----访问输出数据寄存器
每个GPI/O端口有：
两个32位配置寄存器(GPIOx_CRL， GPIOx_CRH)
两个32位数据寄存器(GPIOx_IDR和GPIOx_ODR)
一个32位置位/复位寄存器(GPIOx_BSRR)
一个16位复位寄存器(GPIOx_BRR)
一个32位锁定寄存器(GPIOx_LCKR)。
配置寄存器：GPIOx_CRL， GPIOx_CRH
数据寄存器：GPIOx_IDR和GPIOx_ODR
注意：对GPIOx_BSRR(x = A…E)，可以分别地对各个ODR位进行独立的设置/清除
在标准库中让某一个端口输出1，就是对BSRR寄存器进行操作的。
为啥不用BSRR寄存器让端口输出0呢？因为操作BSRR寄存器输出0有点麻烦，还有一个BRR寄存器，让端口输出0比较简单点。如果想不明白看程序和寄存器想想就明白了。
如下所示：
/*****************************************
Sets the selected data port bits.
设置选定的数据端口位。（端口输出1）
*******************************************/
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;
}
在标准库中让某一个端口输出0，就是对BRR寄存器进行操作的，如下所示：
/****************************************
Clears the selected data port bits.
清除选定的数据端口位。（端口设置为0）
***************************************/
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
GPIOx->BRR = GPIO_Pin;
}
了解了这些，写一个点灯的程序还是很简单的
/*******************************
一些实用的重定义
**********************************/
#define led0 GPIOB
#define led1 GPIOE
#define Led_On(port, pin) (port->ODR &= ~(0x1<<pin))
#define Led_Off(port, pin) (port->ODR |= (0x1<<pin))
#define Led_Toggle(port, pin) (port->ODR ^= (0x1<<pin))
/**************************
寄存器版本的LED初始化程序
初始化的GPIOB.5/GPIOE.5
*************************/
void LED_init(void)
{
//开启时钟GPIOB/E
RCC->APB2ENR |= 1<<3;
RCC->APB2ENR |= 1<<6;
//设置GPOPB5 and GPIOE5
GPIOB->CRL&=0XFF0FFFFF;
GPIOB->CRL|=0X00300000;//PB.5 推挽输出
GPIOE->CRL&=0XFF0FFFFF;
GPIOE->CRL|=0X00300000;//PE.5 推挽输出
//GPIO输出初始化
GPIOB->ODR|=1<<5; //PB.5输出高
GPIOE->ODR|=1<<5; //PE.5输出高
}
/**********************************
标准库初始化
******************************/
void LED_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//开启时钟GPIOB/E
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);
//设置GPOPB5 and GPIOE5
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);
//GPIO输出初始化
GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_3); //PB.5输出高
GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_2); //PE.5输出高
}
编写程序两种库的组合有：
标准库+寄存器
hal库+寄存器
GPIO就简单介绍到这里，GPIO的其他功能将会在后期用到的时候逐渐介绍。