STM32f10xxx 之 GPIO口装备

布景

装备stm32f103使其完结PWM输出的过程中，在装备GPIO口的时分，依照习气装备GPIO口的speed为50MHZ，忽然就意识到，为什么大部分例程习气装备为50MHZ，而不是其它值，即有了此文章。

正文

先说说GPIO口speed的问题，这个一般是用来界说GPIO口上升沿或许下降沿的时刻，频率越高，上升沿下降沿时刻越短，可是其噪音也就越大，因而，假如没有特别的需求，该值应该不要装备太高。在技能手册里，其给了3个速度挑选，库函数的相应表现方法如下：

/**

* @brief Output Maximum frequency selection

*/typedef enum{

GPIO_Speed_10MHz = 1,

GPIO_Speed_2MHz,

GPIO_Speed_50MHz

}GPIOSpeed_TypeDef;

50MHZ，意味着GPIO口理论上1s能够翻转50兆次，即1奇妙翻转50次，PWM应该不需求如此高的频率，所以，本次PWM的GPIO口速度装备为10MHZ。

再来说说GPIO口其他装备，库函数GPIO口装备的函数为：

/**

* @brief Initializes the GPIOx peripheral according to the specified

* parameters in the GPIO_InitStruct.

* @param GPIOx: where x can be (A..G) to select the GPIO peripheral.

* @param GPIO_InitStruct: pointer to a GPIO_InitTypeDef structure that

* contains the configuration information for the specified GPIO peripheral.

* @retval None

*/void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct){ // … 详细内容省掉}

首要传入的第一个参数，勿用多说，便是装备哪一组GPIO口。

详细说说第二个参数，其主要方法表现为：

typedef struct{ uint16_t GPIO_Pin;

GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;

GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;

}GPIO_InitTypeDef;

GPIO_Pin很好了解，装备该组IO口的详细哪一个GPIO，该值可用或的方法，例如：

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;

该装备代表装备该GPIO口的pin0/1/2/3脚。

GPIO_Speed前文已述。

GPIO_Mode则是代表该GPIO口作业在哪种作业形式下，装备的值如下：

/**

* @brief Configuration Mode enumeration

*/typedef enum{ GPIO_Mode_AIN = 0x0, // 模仿输入

GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, // 输入浮空

GPIO_Mode_IPD = 0x28, // 输入下拉

GPIO_Mode_IPU = 0x48, // 输入上拉

GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, // 开漏输出

GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, // 推挽输出

GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, // 第二功用开漏输出

GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 // 第二功用推挽输出}GPIOMode_TypeDef;

首要说说数字输入，其有三种状况：输入浮空/输入下拉/输入上拉，IO口装备为输入时，port口作业原理图如下：

如上图所示，当GPIO口装备为数字输入时，输出功用被禁能了。

“输入上拉”：GPIO口透过内部的上拉电阻连接到VDD，此刻，GPIO口的状况为高电平，当GPIO口连接到button时，button另一端接地。button闭合时，GPIO口被拉至低电平，CPU即可判别button按下。在实际运用的状况来看，内部弱上拉，信号总是没有外部上拉来的安稳，特别在上电即需求检测IO状况的状况，而且基本上内部弱上拉只合适检测button这种不严厉的电平状况，所以假如有条件外接上拉电阻的话，仍是不要装备为弱上拉。

“输入下拉”：很好解说了，GPIO口透过下拉电阻直接接地，此刻GPIO口状况为低电平，若用来检测button，button的另一端不再接地，而是接到VCC，此处得十分注意灌电流，避免烧坏MCU。

“输入浮空”：则是即不装备为输入上拉，也不装备为输入下拉。即IO口处于电平不安稳状况，若是GPIO口搁置未运用，引荐将其装备为输入上拉或许输入下拉，避免搅扰正常程序的进行。输入浮空状况一般合作外接上拉或许外接下拉运用。

接着说数字输出，其也有两种状况：开漏输出/推挽输出，IO口装备为输出时，port口作业原理图如下：

“开漏输出”：P-MOS管是被制止的，当向OUTPut寄存器写入“0”的时分，N-MOS管直接导通，将IO口接地，当写入“1”的时分，IO口处于高阻态状况。这种状况一般用于外部自带驱动的状况。

“推挽输出”：当向OUTPut寄存器写入“0”时，N-MOS管直接导通，将IO口接地，当写入“1”时，P-MOS管，导通，GPIO口直接接入VDD，此刻向外输出高电平，但驱动才能一般都很弱，还得考虑灌电流的巨细，若是需求驱动大功率器材，外部一般还会添加外放驱动电路。

第二功用输出状况：什么是第二功用，即有些IO口存在复用的状况，复用的功用即被称作第二功用，输出装备如上所示，当IO口被装备为输出时，其输入被默许装备为输入浮空状况，以I2C为例，I2C从机，不仅仅要检测SDA的状况收取数据，还要能够输出状况发送数据，所以第二功用基本上装备为输出，使其即可输入检测，也可输出，输出方法怎么装备视详细状况而言，勿用多言。

最终，模仿输入，其port口作业原理图如下：

被装备为模仿输入后，输入检测的施密特触发器和输出部分悉数封闭了。输入的值直接接入对应的模仿检测外设，比如ADC。

说了这么多，接下来以装备TIM2输出PWM的GPIO口装备为例：

TIM2_CH1在“PA0”口，首要使能GPIO A的时钟，

RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );

接着装备IO为复用推挽输出，输出速率挑选10MHZ，

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 ; // PA0：A口的第0个引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; // 翻转频率10MHzGPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStructure);

GPIO如此装备，然后装备定时器(不再胪陈)，最终在PA0即可输出PWM波形了。

至此，记载结束。

参阅链接

Electrical ENGINEERING 论坛的一篇文章 STM32 Understanding GPIO Settings。