stm32 学习笔记：GPIO输出

一、GPIO简介

       引脚电平 0-3.3V,部分可容忍5V，对输出而言最大只能输出3.3V,

       只要可以用高低电平来控制的地方，都可以用GPIO来完成，如果控制的功率比较大的设备，只需加入驱动电路即可

        GPIO 通用输入输出口，可配置为 8种 输入输出模式。

• 输出模式下可控制端口输出高低电平，用以驱动LED、控制蜂鸣器、模拟通信协议输出时序等。而如果控制的是功率比较大的设备，只需要再添加驱动电路即可。

• 输入模式下可读取端口的高低电平或电压，用于读取按键输入、外接模块电平信号输入（GPIO甚至还能配置成模拟信号输入的模式，配合内部的ADC外设就能直接读取模拟电压了）、ADC电压采集、模拟通信协议接收数据等。

二、GPIO基本结构

  所有的 GPIO 都是挂载在 ABP2 总线结构上的
  每个 GPIOX 外设有 16 个引脚，编号从 0~15，比如GPIOA 的第0引脚称为 PAO
  每个 GPIO 模块内，主要包含了寄存器和驱动器这些东西，内核可以通过 APB2 总线对寄存器进行读写。
  stm32 是32位单片机，所以寄存器是32位，GPIO模块的寄存器只有低 16 对应IO 引脚
  其中的驱动器是用来增加信号的驱动能力，比如电灯操作

三、 (重要)GPIO 位结构电路

四、GPIO模式

我们可以看到输入部分。
如果输入引脚啥都不接，那到底是高电平还是低电平，实际上，这时输入就会处于一种浮空的状态，引脚的输入电平极易受外界干扰而改变。为了避免引脚悬空导致的输入数据不确定，我们需要在这里加上上拉或者下拉电阻。
如果接入上拉电阻，当引脚悬空时，还有上拉电阻来保证引脚的高电平·（上拉输入称为默认为高电平的输入模式） ，下拉同理。
上拉电阻和下拉电阻的阻值比较大，是一种弱上拉和弱下拉，目的是尽量不影响正常的输入操作。
由于浮空输入的电平不确定，因此端口一定要接上一个连续的驱动源，不能出现悬空的状态。

模拟输入GPIO无效，引脚直接接入到内部ADC。（这个是连接到ADC，因为ADC需要接受模拟量，所以这根线是接到施密特触发器前面的）

复用功能：这个是连接到其他需要读取端口的外设上，比如串口的输入引脚等，这根线接收的是数字量，所以在施密特触发器后面

推挽、开漏或关闭
在推挽输出模式下，P-Mos和N-Mos均有效。（这种模式下，高低电平均有较强的驱动能力，所以推挽输出可以叫做强推输出模式）

开漏模式：P-Mos无效，只有N-Mos工作。(它只有低电平有驱动能力，高电平是没有驱动能力的)
数据寄存器为1时，下管断开，这是输出相当于断开，也就是高阻模式。

五、外设GPIO配置

六、LED和蜂鸣器模块

七、外设硬件电路

     GPIO在推挽输出模式下,高低电平均有较强的驱动能力，但在单片机里，一般用第一种,因为使用高电平弱驱动 ,低电平强驱动的规则

八、LED闪烁电路接线：

 九、主要程序：

1、第一步：使用RCC初始化GPIO时钟

2、第二步：使用GPIO_Init函数初始化GPIO 

3、第三步设置高低电平 

1、点亮一个灯（低电平亮）（LED连接PA0口） 

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
int main(void)
{
	//开启APB2外设时钟控制
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使用RCC初始化GPIO时钟
	
	//使用GPIO_Init函数初始化GPIO
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   //点灯通用 推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;          //用的是GPIOA外设的0号引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  //50兆hz的速度
	
	//推挽输出高低电平均有驱动能力，开漏输出高电平相当于高阻态，没有驱动能力，低电平有驱动能力
	//用结构体的函数初始化GPIO口
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);              //第二个参数为指向结构体的指针，故传地址
	
	GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_SET);
	
    
    //LED闪烁 主循环里面写上 点亮LED，延时一段时间，熄灭LED，延时一段时间
	while(1)
	{
		
		GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);   //低电平    点亮LED
		Delay_ms(500);
		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);    // 高电平    熄灭LED
		Delay_ms(500);
		
		//WriteBit函数
		GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_RESET);   //Bit_RESET : 清除端口值，置低电平  点亮LED
		//加两个延时函数
		Delay_ms(500);//毫秒延时函数（参数500）
		 
		GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_SET);     //Bit_SET : 设置端口值，置低电平  熄灭LED
		Delay_ms(500);//毫秒延时函数（参数500）
		
		  
		GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,(BitAction)0);
		Delay_ms(500);//毫秒延时函数（参数500）
		//加两个延时函数
		GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,(BitAction)1);
		Delay_ms(500);
		
		
	}
}

2、流水灯（低电平亮）（LED连接PA0~PA6）

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
int main(void)
{
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;           //初始化所有端口 配置为推挽输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_SET);
	
	while(1)
	{
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0001); //0000 0000 0000 0001
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0002); //0000 0000 0000 0010
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0004); //0000 0000 0000 0100
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0008); //0000 0000 0000 1000
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0010); //0000 0000 0001 0000
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0020); //0000 0000 0010 0000
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0040); //0000 0000 0100 0000
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0080); //0000 0000 1000 0000
		Delay_ms(500);
	}
}

3、蜂鸣器（低电平的时候响）（蜂鸣器接口为PB12）

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
int main(void)
{
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
	
 
	
	while(1)
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12); 
		Delay_ms(100);
		GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12); 
		Delay_ms(100);
		GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12); 
		Delay_ms(100);
		GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12); 
		Delay_ms(700);
	}
}

十、下面是程序详解 ：来自于博主的笔记：