深入了解GPIO基础知识

一、基础知识介绍

GPIO是什么呢，它的相关寄存器又怎么设置呢，它有哪些工作模式呢，我们一起了解了解吧！

1、GPIO是什么

GPIO为通用的输入输出端口，其端口可通过程序配置成输入或输出【输出的高低电平也通过程序配置】

tips:引脚和GPIO不完全相同，STM32的部分引脚做GPIO使用，部分是电源引脚/复位引脚/启动模式引脚/晶振引脚/调试下载引脚

2、GPIO引脚个数

STM32F429中，PA~PH每组有16个IO，PI只有PI0~PI11个引脚的IO口，一共有16*8+12个引脚，即140个引脚。

3、复用

没有复用，则引脚组1和引脚组2分别控制IO口控制电路和串口控制电路；若复用则是通过开关控制分别控制IO控制电路和串口控制电路。

二、GPIO工作模式

1、工作模式

输入模式： 输入浮空、输入上拉、输入下拉、模拟输入

输出模式（带上下拉）： 开漏输出、开漏复用功能、推挽式输出、推挽式复用

四种最大输出速度（可配置IP口）：2MHZ(低速）、25MHZ(中速）、50MHZ(快速）、100MHZ（高速）

例如：

开漏输出模式 【适合做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强】

当CPU写入1时，N-MOS会截至，对IO端口无影响，如果需要IO口为高电平则需要接一个低上拉电阻使之输出高电平；当CPU写入0时，则会使IO端口输出低电平；

推挽输出模式（连接数字器件）

 当写入0时，P-MOS取反后会变为1，而N-MOS会为0，于是P-MOS管截止，N-MOS管导通接地，于是输出低电平；

 当写入1时，P-MOS取反后会变为0，而N-MOS为1，于是N-MOS截止，P-MOD接Vdd，于是输出高电平；

 2、上电复位工作状态

上电复位以后，GPIO默认为输入浮空状态，部分特殊功能引脚为特定状态

注意：复位以后，调试引脚处于复用功能上拉/下拉的状态，而非作为IO口使用，要使用需要配置

【PA15、PA14、PA13、PB4、PB3】

三、GPIO的寄存器设置

每组GPIO端口的寄存器包括：

注意：每组IO口由十个寄存器组成

1、端口模式寄存器

 每个小组代表一个IO口，通过设置16个小组里面的每一组来设置每一个IO口的端口

2、端口输出类型寄存器

 设置0~15低十六位，高十六位保留不使用

3、端口输出速度寄存器

4、端口上拉/下拉寄存器 

5、端口输入数据寄存器

 r为1表示该端口输入的数据值为1，为0表示该端口输入的数据值为0；只使用低16位、高16位仍然保留 ；

6、端口置位/复位寄存器

 该寄存器为了单独赋值某一位但是不会影响其他位数；如果没有BSRR寄存器，需要通过设置IDR寄存器，一次性将所有位数读出再写入；

BSRR的值最终还是会映射到ODR上

7、复用功能寄存器

分为高位AFRH和低位AFRL，分别控制8个IO口

 通过每个IO口四位AFSELy的选择，设置每个IO口多个功能的其中一种