2019年9月7日星期六（STM32 GPIO 库函数）

一.GPIO

1.概念

    General Purpose input output,也叫做通用输入输出端口，简称为GPIO

    GPIO输入输出的0和1的二进制数据，物理上使用高低电平(ARM中高电平:3.3V 低电平:0v)

2.编写硬件驱动的流程(以LED为例)

（1）看原理图

    通过搜索硬件在开发板的丝印，或者通过原理图的索引

    看原理图要达到的目的:

        1）要操作的硬件是如何工作的 ---- 对应的管脚高电平，LED灭；低电平，LED亮

        2）明确要操作的硬件连接到了CPU的哪些管脚(原理图上名字相同的脚在实际电路是是连在一起)

        

       

            连接到了CPU的PF9，PF10 ----- GPIO管脚

（2）查看硬件说明手册(略)

（3）查看CPU的芯片手册

    ARM ----- Cortex M3与M4权威指南.pdf

    ST ----- STM32F4xx中文参考手册.pdf

    CPU的寄存器是我们操作芯片的媒介，要控制芯片的动作，都是通过寄存器来实现的，ARM芯片的寄存器通常都是32位

stm32f407的GPIO手册

    

 

        八种功能:

        

        根据以下配置表来配置管脚的功能:

            

             

寄存器的查看

    1）获取要操作寄存器的地址

        stm32寄存器的地址由基地址和偏移构成，偏移就在寄存器说明的位置，基地址在参考手册2.3节

        寄存器地址 = 基地址+偏移        

                 

     

 

                

 volatile int *mode = (int *)0x40021400+0;

//先清0后置1(输出)

*mode &= ~(0xf<<18);//将18-21为清0

*mode |= 0x5<<18;//将18-21为改为0101

     

 volatile int *otype = (int *)0x40021400+0x4;

//清0(推挽)

*otype &= ~(0x3<<9);

    

volatile int *ospeed = (int *)0x40021400+0x8;

//先清0后置1(50MHz)

*ospeed &= ~(0xf<<18);//将18-21为清0

*ospeed |= 0xa<<18;//将18-21为改为1010

 volatile int *pupdr = (int *)0x40021400+0xc;

//先清0(无上下拉)

*pupdr &= ~(0xf<<18);//将18-21为清0

      

        用于设置输出数据寄存器对应位的值，将输出数据寄存器对应位置1，就要将本寄存器的对应set位置1

     将输出数据寄存器的对应位清0，就要将本寄存器的对应reset位置1   

 volatile int *bsrr = (int *)0x40021400+0x18;

//PF9 输出高

*bsrr |= (0x1<<9);

// PF9 输出低

*bsrr |= (0x1<<25);

注:任何的硬件要正常工作，必须提供时钟

        

（4）编写硬件驱动代码

3.stm32库函数使用

    st公司为了推广stm系列芯片的使用，将各种寄存器的操作封装成函数，将这些函数作为固件库提供给开发者，开发者在使用stm芯片开始时候，可以不需要去直接操作寄存器，通过调用提供的库函数就可以实现对应的功能。固件库有标准固件库，HAL库，LL库

    固件库在安装好stm32的开发环境后就已经存在，直接调用即可

    固件库的查询文档有一些，M4找不到电子版，M3有，参考stm32f1系列的固件库文档

（1）GPIO的库函数

1）GPIO_Init -------- 初始化函数

    void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct) 

    参数:

        GPIOx - 初始化哪一组GPIO(GPIOF) 

        GPIO_InitStruct - 初始化结构

 typedef struct
{
  uint32_t GPIO_Pin;              /*!< 哪个脚 @ref GPIO_pins_define */

  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;     /*!< 模式 @ref GPIOMode_TypeDef */

  GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;   /*!< 输出速度 @ref GPIOSpeed_TypeDef */

  GPIOOType_TypeDef GPIO_OType;   /*!< 输出模式 @ref GPIOOType_TypeDef */

  GPIOPuPd_TypeDef GPIO_PuPd;     /*!< 上下拉 @ref GPIOPuPd_TypeDef */
}GPIO_InitTypeDef;

2）GPIO_SetBits/GPIO_Reset_Bits -------- 输出高/低电平函数

    void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

    void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)    

    参数:

        GPIOx - 初始化哪一组GPIO(GPIOF) 

        GPIO_Pin - 哪个脚

（2）时钟使能库函数

    void RCC_AHB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB1Periph, FunctionalState NewState)

    参数:

        AHB1Periph - 哪个时钟(RCC_AHB1Periph_GPIOF)

        NewState - 设置成什么状态(ENABLE/DISABLE)