STM32F103RCT6学习之 -- GPIO
STM32F103RCT6,GPIO,gpio,stm32,库函数，寄存器配置，重映射，GPIO重映射，完全映射，部分映射
1、GPIO 常用的几个寄存器
GPIO可以简单理解为芯片的引脚，芯片有多少个引脚，就有多少个GPIO 口（简单理解），然后每个脚用来干嘛的，就要看手册，看资料了。
1.1 GPIOx_CRL(x=A…E) 配置某组GPIO口中低 8个引脚，例如GPIOC_5, 就是C组里面的第5个引脚
1.2 GPIOx_CRH (x=A…E) 配置某组GPIO口中高 8个引脚，例如GPIOC_12, 就是C组里面的第12个引脚
1.3 GPIOx_IDR (x=A…E) 端口输入数据寄存器，芯片读取引脚上的电平值，存放在这个寄存器里面
1.4 GPIOx_ODR (x=A…E) 端口输出数据寄存器
1.5 GPIOx_BSRR (x=A…E) 端口位设置/清除寄存器
1.6 GPIOx_BRR (x=A…E) 端口位清除寄存器，跟GPIOx_BSRR 重复了
2、GPIO的基地址：每个组（端口）的基地址不同：
Library\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\stm32f10x.h （芯片的不同型号，不同封装都会有差异）
A组（A端口）GPIOA 0x4001 0800
B组（B端口）GPIOB 0x4001 0C00
C组（C端口）GPIOC 0x4001 1000
D组（D端口）GPIOD 0x4001 1400
E组（E端口）GPIOE 0x4001 1800
F组（F端口）GPIOF 0x4001 1C00
G组（G端口）GPIOG 0x4001 2000
#define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000) /*!< Peripheral base address in the alias region */
#define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x10000)
#define GPIOA_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
#define GPIOB_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
#define GPIOC_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x1000)
#define GPIOD_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x1400)
#define GPIOE_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x1800)
#define GPIOF_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x1C00)
#define GPIOG_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x2000)
GPIOA 包含引脚PA0 ~ PA15
GPIOB 包含引脚PA0 ~ PA15
GPIOC 包含引脚PA0 ~ PA15
GPIOD 包含引脚PA0 ~ PA15
GPIOE 包含引脚PA0 ~ PA15
GPIOF 包含引脚PA0 ~ PA7
GPIOG 包含引脚PA0 ~ PA7
3、寄存器介绍
3.1 端口配置低寄存器(GPIOx_CRL) (x=A…E)
============================================== 分割线 =================================================
============================================== 分割线 =================================================
============================================== 分割线 =================================================
3.2、 端口配置高寄存器(GPIOx_CRH) (x=A…E)
============================================== 分割线 =================================================
3.3、端口输入数据寄存器(GPIOx_IDR) (x=A…E)
3.4、端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR) (x=A…E)
3.5、 端口位设置/清除寄存器(GPIOx_BSRR) (x=A…E)
3.6、 端口位清除寄存器(GPIOx_BRR) (x=A…E)
3.7GPIO 模块图
3.8、端口配置表，对GPIOx_CRL 和 GPIOx_CRH 两个寄存器配置的补充说明
3.9 GPIO的初始化，以GPIOC_12 为例
使用库函数对GPIO 端口初始化，最底层还是对上面几个寄存器进行配置，只是封装了一下而已。让用户使用起来方便一些。
Library\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\stm32f10x.h
#define GPIOA ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)
#define GPIOB ((GPIO_TypeDef *) GPIOB_BASE)
#define GPIOC ((GPIO_TypeDef *) GPIOC_BASE)
#define GPIOD ((GPIO_TypeDef *) GPIOD_BASE)
#define GPIOE ((GPIO_TypeDef *) GPIOE_BASE)
#define GPIOF ((GPIO_TypeDef *) GPIOF_BASE)
#define GPIOG ((GPIO_TypeDef *) GPIOG_BASE)
Library\STM32F10x_StdPeriph_Driver\inc\stm32f10x_gpio.h
#define GPIO_Pin_0 ((uint16_t)0x0001) /*!< Pin 0 selected */
#define GPIO_Pin_1 ((uint16_t)0x0002) /*!< Pin 1 selected */
#define GPIO_Pin_2 ((uint16_t)0x0004) /*!< Pin 2 selected */
#define GPIO_Pin_3 ((uint16_t)0x0008) /*!< Pin 3 selected */
#define GPIO_Pin_4 ((uint16_t)0x0010) /*!< Pin 4 selected */
#define GPIO_Pin_5 ((uint16_t)0x0020) /*!< Pin 5 selected */
#define GPIO_Pin_6 ((uint16_t)0x0040) /*!< Pin 6 selected */
#define GPIO_Pin_7 ((uint16_t)0x0080) /*!< Pin 7 selected */
#define GPIO_Pin_8 ((uint16_t)0x0100) /*!< Pin 8 selected */
#define GPIO_Pin_9 ((uint16_t)0x0200) /*!< Pin 9 selected */
#define GPIO_Pin_10 ((uint16_t)0x0400) /*!< Pin 10 selected */
#define GPIO_Pin_11 ((uint16_t)0x0800) /*!< Pin 11 selected */
#define GPIO_Pin_12 ((uint16_t)0x1000) /*!< Pin 12 selected */
#define GPIO_Pin_13 ((uint16_t)0x2000) /*!< Pin 13 selected */
#define GPIO_Pin_14 ((uint16_t)0x4000) /*!< Pin 14 selected */
#define GPIO_Pin_15 ((uint16_t)0x8000) /*!< Pin 15 selected */
#define GPIO_Pin_All ((uint16_t)0xFFFF) /*!< All pins selected */
Library\STM32F10x_StdPeriph_Driver\inc\stm32f10x_gpio.h
typedef enum
{
GPIO_Mode_AIN = 0x0, // 模拟输入模式
GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, // 浮空输入模式
GPIO_Mode_IPD = 0x28, // 下拉输入模式
GPIO_Mode_IPU = 0x48, // 上拉输入模式
GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, // 开漏输出模式
GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, // 推挽输出模式
GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, // 复用开漏输出模式
GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 // 复用推挽输出模式
} GPIOMode_TypeDef;
typedef enum
{
GPIO_Speed_10MHz = 1,
GPIO_Speed_2MHz,
GPIO_Speed_50MHz
}GPIOSpeed_TypeDef;
main.c
void func(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // stm32f10x_gpio.h 标准化的结构体
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; // 0x10 推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_12; // GPIO_Pin_12 = 0x1000, GPIOC_12
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; // 3
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);
}
Library\STM32F10x_StdPeriph_Driver\src\stm32f10x_gpio.c
/**
* @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)
{
uint32_t currentmode = 0x00, currentpin = 0x00, pinpos = 0x00;
uint32_t pos = 0x00; // pin position: pin0, pin1, pin2, pin3, pin4, pin5, pin6, pin7, pin8, pin9, pin10, pin11, pin12, pin13, pin14, pin15
uint32_t tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00;
/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode));
assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_InitStruct->GPIO_Pin));
/*---------------------------- GPIO Mode Configuration -----------------------*/
currentmode = ((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x0F); // currentmode = 0x00 00 00 00
if ((((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x10)) != 0x00)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_InitStruct->GPIO_Speed));
/* Output mode */
currentmode |= (uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Speed; // currentmode = 0x00 00 00 03
}
/*---------------------------- GPIO CRL Configuration ------------------------*/
/* Configure the eight low port pins */
if (((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin & ((uint32_t)0x00FF)) != 0x00)
{
tmpreg = GPIOx->CRL;
for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)
{
pos = ((uint32_t)0x01) << pinpos; // operate pin0, pin1, pin2, pin3, pin4, pin5, pin6, pin7
/* Get the port pins position */
currentpin = (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos;
if (currentpin == pos)
{
pos = pinpos << 2;
/* Clear the corresponding low control register bits */
pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;
tmpreg &= ~pinmask;
/* Write the mode configuration in the corresponding bits */
tmpreg |= (currentmode << pos);
/* Reset the corresponding ODR bit */
if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)
{
GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
}
else
{
/* Set the corresponding ODR bit */
if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)
{
GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
}
}
}
}
GPIOx->CRL = tmpreg;
}
4、 GPIO 的重映射功能
4.1 定时器TIM3 重映射
定时器 TIM3 完全重映射： 引脚PC6、7、8、9 原来是做其它用途的，完全重映射之后就变成了TIM3 的各个通道
引脚 PC6 变成了TIM3 的CH1 通道，（原来TIM3的CH1通道是PA6 引脚）
引脚 PC7 变成了TIM3 的CH2 通道，
引脚 PC8 变成了TIM3 的CH3 通道，
引脚 PC9 变成了TIM3 的CH9 通道，
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3, ENABLE); // TIM3 完全重映射
说白了，就是定时器TIM3 换了几个脚而已
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