代码收藏家技术教程 2024-01-12

STM32学习笔记：GPIO输出控制详解

一、GPIO简介

引脚电平 0-3.3V,部分可容忍5V，对输出而言最大只能输出3.3V,

只要可以用高低电平来控制的地方，都可以用GPIO来完成，如果控制的功率比较大的设备，只需加入驱动电路即可

GPIO 通用输入输出口，可配置为 8种输入输出模式。

输出模式下可控制端口输出高低电平，用以驱动LED、控制蜂鸣器、模拟通信协议输出时序等。而如果控制的是功率比较大的设备，只需要再添加驱动电路即可。

输入模式下可读取端口的高低电平或电压，用于读取按键输入、外接模块电平信号输入（GPIO甚至还能配置成模拟信号输入的模式，配合内部的ADC外设就能直接读取模拟电压了）、ADC电压采集、模拟通信协议接收数据等。

二、GPIO基本结构

所有的 GPIO 都是挂载在 ABP2 总线结构上的
每个 GPIOX 外设有 16 个引脚，编号从 0~15，比如GPIOA 的第0引脚称为 PAO
每个 GPIO 模块内，主要包含了寄存器和驱动器这些东西，内核可以通过 APB2 总线对寄存器进行读写。
stm32 是32位单片机，所以寄存器是32位，GPIO模块的寄存器只有低 16 对应IO 引脚
其中的驱动器是用来增加信号的驱动能力，比如电灯操作

三、 (重要)GPIO 位结构电路

四、GPIO模式

五、外设GPIO配置

六、LED和蜂鸣器模块

七、外设硬件电路

GPIO在推挽输出模式下,高低电平均有较强的驱动能力，但在单片机里，一般用第一种,因为使用高电平弱驱动 ,低电平强驱动的规则

八、LED闪烁电路接线：

九、主要程序：

1、第一步：使用RCC初始化GPIO时钟

2、第二步：使用GPIO_Init函数初始化GPIO

3、第三步设置高低电平

1、点亮一个灯（低电平亮）（LED连接PA0口）

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
int main(void)
{
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使用RCC初始化GPIO时钟
	
	//使用GPIO_Init函数初始化GPIO
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   //点灯通用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;          //用的是GPIOA外设的0号引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  //50兆hz的速度
	
	//用结构体的函数初始化GPIO口
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);              //第二个参数为指向结构体的指针，故传地址
	
	GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_SET);
	
	while(1)
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
		Delay_ms(500);
		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
		Delay_ms(500);
		
		
		GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_RESET);
		//加两个延时函数
		Delay_ms(500);//毫秒延时函数（参数500）
		
		GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_SET);//熄灭LED
		Delay_ms(500);//毫秒延时函数（参数500）
		
		GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,(BitAction)0);
		Delay_ms(500);//毫秒延时函数（参数500）
		//加两个延时函数
		GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,(BitAction)1);
		Delay_ms(500);
		
		
	}
}

2、流水灯（低电平亮）（LED连接PA0~PA6）

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
int main(void)
{
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;           //初始化所有端口 配置为推挽输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_SET);
	
	while(1)
	{
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0001); //0000 0000 0000 0001
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0002); //0000 0000 0000 0010
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0004); //0000 0000 0000 0100
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0008); //0000 0000 0000 1000
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0010); //0000 0000 0001 0000
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0020); //0000 0000 0010 0000
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0040); //0000 0000 0100 0000
		Delay_ms(500);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0080); //0000 0000 1000 0000
		Delay_ms(500);
	}
}

3、蜂鸣器（低电平的时候响）（蜂鸣器接口为PB12）

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
int main(void)
{
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
	

	
	while(1)
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12); 
		Delay_ms(100);
		GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12); 
		Delay_ms(100);
		GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12); 
		Delay_ms(100);
		GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12); 
		Delay_ms(700);
	}
}