三、STM8的学习笔记-----GPIO操作
3.1.前言
3.2.对STM8的GPIO介绍
3.3.简单操作单个IO口
3.4.模式介绍
3.5.例程
3.6.结尾
3.1.前言
STM8系列是意法半导体公司生产的8位的单片机。该型号单片机分为STM8A、STM8S、STM8L三个系列。本次学习我采用的STM8S103这块板；
在我的学习过程中，学习单片机，首先得知道如何控制它的GPIO口。关于GPIO共有12种工作模式，如果理解了这12种工作模式，那么在GPIO的学习过程中也会事半功倍。
3.2.对STM8的GPIO介绍
GPIO(英文：General-purpose input/output),通用型之输入输出的简称。其引角可以供使用者由程序控制并自由使用，通过对PIN脚的初始化可以实现通用输入（GPI）或者输出（GPO）或通用输入输出（GPIO）。
3.3.简单操作单个I/O口
STM8系列的单片机每一个端口都有一个输出数据寄存器（ODR），一个引脚输入寄存器（IDR），一个数据方向寄存器（DDR）。任何一个I/O引脚可以通过对DDR，ODR，CR1，CR2寄存器的相应位进行编程来配置。一个I/O口在工作是输入还是输出取决于该口数据方向寄存器的状态，对常用的几个寄存器介绍如下：
1、端口x数据方向寄存器（Px_DDR）
地址偏移值：0x20
复位值：0x00
Px_DDR寄存器用于配置I/O口的输入输出模式，如果要点亮led灯，则需把与led灯相连的口配置成输出模式，如把PD4口的DDR寄存器置1，寄存器的配置如上图所示，即 PD_DDR|=0x01；就是DDR与十六进制10（00010000）相或。任何数与0相或都不变，与1相或则为1，所以相或有置位的效果，从右边低位0开始算起，第五个口刚好是PD4口，所以就是将PD4设置为输出模式。
2、端口x输出数据寄存器（Px_ODR）
地址偏移量：0x00
复位值：0x00
该寄存器通常只在IO口配置成输出时起作用，ODR寄存器里的值，表示输出模式下，IO口引脚上的值。所以，要想把IO口里某个或多个引脚置高或置低，只需操作ODR即可，寄存器如上图所示。
3、端口x输入寄存器（Px_IDR）
地址偏移值：0x03
复位值：0x00
当IO口配置为输入时，可从此寄存器中读取当前IO口的状态值。
4、端口x控制寄存器1（Px_CR1）
地址偏移值：0x03
复位值：0x00
通常，模拟开漏输出需要外接上拉电阻，驱动能力较强，推挽输出不需要外接电阻，驱动能力较弱，对于led灯的点亮，推挽输出模式足以，所以 通常将IO口设置为推挽输出模式，当然设置为开漏输出模式的时候，在学习的过程中可能会遇到。
5、端口x控制寄存器2（Px_CR2）
地址偏移值：0x04
复位值：0x00
CR2控制寄存器多用来在输入模式下控制外部中断，在输出模式下作用不大。至此，我们已经把所有的GPIO口的寄存器都了解完了。
6、硬件连接原理
操作单个IO口，以点亮LED灯为例子，只需要配置PD4口就好
将下列代码放置在主函数中
PD_DDR |=0x10; //将PD.4设置为输出模式 PD_CR1|=0x10;; //将PD.4设置为推挽输出模式 PD_CR2 &= ~0x10; //设置PD.4输出速率最大为2MHZ PD_ODR |=0x10; //即PD.4=1 while(1)
操作单个IO口就简单讲到这里
下面就来了解STM8的12种I/O模式，在官方官方IAR例程中的库文件stm8s_gpio.h文件中可以找到，STM8全部的IO模式。
typedef enum
{
GPIO_MODE_IN_FL_NO_IT = (uint8_t)0x00, /*!< Input floating, no external interrupt */
GPIO_MODE_IN_PU_NO_IT = (uint8_t)0x40, /*!< Input pull-up, no external interrupt */
GPIO_MODE_IN_FL_IT = (uint8_t)0x20, /*!< Input floating, external interrupt */
GPIO_MODE_IN_PU_IT = (uint8_t)0x60, /*!< Input pull-up, external interrupt */
GPIO_MODE_OUT_OD_LOW_FAST = (uint8_t)0xA0, /*!< Output open-drain, low level, 10MHz */
GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST = (uint8_t)0xE0, /*!< Output push-pull, low level, 10MHz */
GPIO_MODE_OUT_OD_LOW_SLOW = (uint8_t)0x80, /*!< Output open-drain, low level, 2MHz */
GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_SLOW = (uint8_t)0xC0, /*!< Output push-pull, low level, 2MHz */
GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_FAST = (uint8_t)0xB0, /*!< Output open-drain, high-impedance level,10MHz */
GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST = (uint8_t)0xF0, /*!< Output push-pull, high level, 10MHz */
GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_SLOW = (uint8_t)0x90, /*!< Output open-drain, high-impedance level, 2MHz */
GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_SLOW = (uint8_t)0xD0 /*!< Output push-pull, high level, 2MHz */
}GPIO_Mode_TypeDef;
3.4.模式介绍
1.浮空输入（Input Floating)
浮空输入在 IO 模式中带有 IN_FL 字眼，如：GPIO_MODE_IN_FL_NO_IT 、GPIO_MODE_IN_FL_IT。
浮空输入也叫悬浮输入，一般把浮空输入和上拉输入做类比学习。浮空输入的电平不确定的，即使外部的一个很小的输入信号都会使其发生改变。如果引脚设置为悬空的情况下，读取该端口的电平是不确定的。
2.上拉输入（Input pull-up)
上拉输入在 IO 模式中带有 IN_PU 字眼，如：GPIO_MODE_IN_PU_NO_IT 、GPIO_MODE_IN_PU_IT。
上拉输入的时候，引脚内部有一个上拉电阻通过开关连接到电源VDD， 当引脚没有和外部电路连接时，设置上拉输入方式的I/O引脚电平是确定的高电平。
3.开漏输出（Output open-drain)
开漏输入在 IO 模式中带有 OUT_OD 字眼，如：GPIO_MODE_OUT_OD_LOW_FAST 、GPIO_MODE_OUT_OD_LOW_SLOW 、 GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_FAST 、 GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_SLOW。
开漏输出就是不输出电压，低电平时接地，高电平时不接地。如果外接上拉电阻，则在输出高电平时电压会拉到上拉电阻的电源电压。这种方式适合在连接的外设电压比单片机电压低的时候。输出端出跟集电极开路十分相似，工作原理也是一样的。不同的是，开漏输出使用的场效应管，使用时要加上拉电阻。
4. 推挽输出（Output push-pull)
推挽输入在 IO 模式中带有 Output push-pull 字眼，如：GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST 、 GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_SLOW 、 GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST 、GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_SLOW。
推挽输出可以输出高,低电平,连接数字器件; 推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止。高低电平由IC的电源低定。
5.中断和输出速度
中断在 IO 模式中带有 IT 字眼。中断只存在 IO 输入中，因为在输出中设置中断也没有任何意义。中断的意思就是中止当前的工作，然后去执行另外的任务，执行完之后再回来执行原来的任务。
输出速度也只存在 IO 输出中，可以调整 IO 的输出速度来将它们进行等级划分，如：low level,10MHz、low level,2MHz、high-impedance level,10MHz、high level,10MHz、high-impedance level, 2MHz、high level, 2MHz。
6.初始电平
我们初始化GPIO时候，会有一个初始电平的操作，例如GPIO_MODE_OUT_OD_LOW_FAST，GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_FAST，GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST中，含有LOW、HIZ、HIGH，分别为低电平、高阻抗电平、高电平三种状态。
3.5.例程
1.编译环境
我的编译环境是IAR，这款软件是现在STM8的主流平台，比较推荐。
2.主芯片
本次学习我采用的STM8S103这块芯片其中STM8S的003、005、和103、105，配置一样（外设和CPU频率，FLASH），在代码相同的情况下均可进行烧写。
5.3 代码
GPIO.H
#define Led_Opt_Pin GPIO_PIN_5
#define Led_Opt_GPIO_Port GPIOB
GPIO.C
* Function Name : MX_GPIO_Init
* Description : GPIO_Init
* Input : None
* Output : None
* Return : None
********************************************************************************/
void MX_GPIO_Init(void)
{
//LED 模式为推挽高速输出
GPIO_Init(Led_Opt_GPIO_Port,Led_Opt_Pin, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : GPIO_TogglePin
* Description : None
* Input : None
* Output : None
* Return : None
********************************************************************************/
void GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_Pin_TypeDef GPIO_Pin)
{
GPIOx->ODR ^= GPIO_Pin;
}
LED灯灭
LED灯亮
3.6.结尾
以上的代码是使用库函数开发的，控制LED灯。
对STM8的GPIO的说明和引用到这里结束，感谢各位看官的点击。
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