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每个GPIO端口有两个32位配置寄存器(GPIOx_CRL#xff0c;GPIOx_CRH) #xff0c;两个32位数据寄存器 (GPIOx_IDR和GPIOx_ODR) #xff0c;一个32位置位/复位寄存器(GPIOx_BSRR)#xff0c;一个16位复位寄存器(GPIOx_BRR)和一个32位锁定寄存器(GPIOx_LCKR…一、GPIO功能描述
每个GPIO端口有两个32位配置寄存器(GPIOx_CRLGPIOx_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)和一个32位锁定寄存器(GPIOx_LCKR)。 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
每个I/O端口位可以自由编程然而必须按照32位字访问I/O端口寄存器(不允许半字或字节访 问)。GPIOx_BSRR和GPIOx_BRR寄存器允许对任何GPIO寄存器进行读/更改的独立访问。这 样在读和更改访问之间产生IRQ时不会发生危险。
图1 I/O端口位的基本结构 图2 端口位配置表 图3 输出模式位 二、通用I/O(GPIO)
复位期间和刚复位后复用功能未开启I/O端口被配置成浮空输入模式(CNFx[1:0]01b MODEx[1:0]00b)。 复位后JTAG引脚被置于输入上拉或下拉模式 PA15JTDI置于上拉模式 PA14JTCK置于下拉模式 PA13JTMS置于上拉模式 PB4 JNTRST置于上拉模式
当作为输出配置时写到输出数据寄存器上的值(GPIOx_ODR)输出到相应的I/O引脚。可以以推挽模式或开漏模式(当输出0时只有N-MOS被打开)使用输出驱动器。
输入数据寄存器(GPIOx_IDR)在每个APB2时钟周期捕捉I/O引脚上的数据。
所有GPIO引脚有一个内部弱上拉和弱下拉当配置为输入时它们可以被激活也可以被断开。
三、单独的位设置或位清除
当对GPIOx_ODR的个别位编程时软件不需要禁止中断在单次APB2写操作里可以只更改 一个或多个位。
这是通过对“置位/复位寄存器”(GPIOx_BSRR复位是 GPIOx_BRR)中想要更改的位写’1’来 实现的。没被选择的位将不被更改。
四、外部中断/唤醒线
所有端口都有外部中断能力。为了使用外部中断线端口必须配置成输入模式。
五、复用功能AF
使用默认复用功能前必须对端口位配置寄存器编程。 对于复用的输入功能端口必须配置成输入模式(浮空、上拉或下拉)且输入引脚必须由外部驱动 对于复用输出功能端口必须配置成复用功能输出模式(推挽或开漏)。 对于双向复用功能端口位必须配置复用功能输出模式(推挽或开漏)。这时输入驱动器被配置成浮空输入模式。 如果把端口配置成复用输出功能则引脚和输出寄存器断开并和片上外设的输出信号连接。 如果软件把一个GPIO脚配置成复用输出功能但是外设没有被激活它的输出将不确定。
六、软件重新映射I/O复用功能
为了使不同器件封装的外设I/O功能的数量达到最优可以把一些复用功能重新映射到其他一些 脚上。这可以通过软件配置相应的寄存器来完成(参考AFIO寄存器描述)。这时复用功能就不再映射到它们的原始引脚上了。
七、GPIO 锁定机制
锁定机制允许冻结IO配置。当在一个端口位上执行了锁定(LOCK)程序在下一次复位之前将 不能再更改端口位的配置。
八、输入配置
当I/O端口配置为输入时、 输出缓冲器被禁止 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 对输入数据寄存器的读访问可得到I/O状态
下图给出了I/O端口位的输入配置 九、输出配置
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)。 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。 施密特触发输入被激活 弱上拉和下拉电阻被禁止 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 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
下图给出了I/O端口位的输出配置 十、复用功能配置
当I/O端口被配置为复用功能时 在开漏或推挽式配置中输出缓冲器被打开、 内置外设的信号驱动输出缓冲器(复用功能输出) 施密特触发输入被激活 弱上拉和下拉电阻被禁止 在每个APB2时钟周期出现在I/O脚上的数据被采样到输入数据寄存器 开漏模式时读输入数据寄存器时可得到I/O口状态 在推挽模式时读输出数据寄存器时可得到最后一次写的值
下图给出了复用功能配置 十一、模拟输入配置
当I/O端口被配置为模拟输入配置时 输出缓冲器被禁止 禁止施密特触发输入实现了每个模拟I/O引脚上的零消耗。施密特触发输出值被强置 为’0’ 弱上拉和下拉电阻被禁止 读取输入数据寄存器时数值为’0’。
下图示出了I/O端口位的高阻抗模拟输入配置 一个专注于“嵌入式知识分享”、“DIY嵌入式产品”的技术开发人员关注我一起共创嵌入式联盟。
