GPIO（嵌入式学习）
GPIO 通用输入输出口：
可分为八种输入输出模式
输出模式
下端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
输入模式
读取高低电平或电压，用与读取按键输入，外界模块电平信号输入，adc电压采集，模拟通信协议接收数据等
GPIO基本结构
寄存器只负责存储数据，其中寄存器只有低16位的有端口，高16位没有端口
这是GPIO的位结构
上面是输入部分，下面是输出部分
输入部分：
两个保护二极管作用为对输入电压进行限幅
上拉电阻和下拉电阻：上面导通，下面断开，为上拉输入模式；下面导通，上面断开，下拉输入模式；两个断开，就是浮空的状态
施密特触发器输出信号：整形输入信号使其稳定，可有效避免因信号波动造成的输出抖动现象，经过施密特整形就可以直接输入数据寄存器（用程序读取输入数据寄存器对应的某一位数据，可知道端口的输入电平）
这里有两个片上外设，上面是接模拟量，接在施密特触发器前面，下面接数字量，接在施密特触发器后面。
输出部分
数字部分可由输出数据寄存器和片上外设两种控制，然后通过数据选择器接到了输出控制部分。
而最左侧的位设置/清除寄存器可以单独操作输出数据寄存器的某一位，不影响其他（方式：如果要对某一位进行置1，在位设置寄存器的对应位写1，对不需要操作的位写0，要操作的写一，内部就会有电路；如果相对某一位清0，就在位清除寄存器的对应位写1）
mos管：用来控制开关的导通和关闭（引脚为输入模式，两个mos管都无效，端口电平由外部信号控制），可选择推挽、开漏或关闭；输出寄存器为1时，上管导通，下面断开，输出接到vdd就是输出高电平，反之亦然。
P-mos无效，就是开漏输出，如果P-MOS和N-MOS都有效，就是推挽输出
对应上拉输入，下拉输入和浮空输入
其他模式有效
AIN(Analog IN)是模拟输入
IN_FLOATING是浮空输入
IPD(IN PULL DOWN)下拉输入
IPU(IN PULL UP)是上拉输入
OUT_OD(OUT OPEN DRAIN)是开漏输出
OUT_PP(OUT PUSH PULL)是推挽输出
AF_OD(ALTERNATE OPEN DRAIN)是复用开漏
AF_PP(ALTERNATE PUSH PULL)是复用推挽
GPIO初始化
int main(void)
{/*开启时钟*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟//使用各个外设前必须开启时钟，否则对外设的操作无效/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO模式，赋值为推挽输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIO引脚，赋值为第0号引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //GPIO速度，赋值为50MHzGPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将赋值后的构体变量传递给GPIO_Init函数//函数内部会自动根据结构体的参数配置相应寄存器//实现GPIOA的初始化这里led正极接的是电源vcc，负极gpio，所以是低电平导通，形成电流路径
reset低电平，set高电平
led闪烁的三种方式
while (1){/*设置PA0引脚的高低电平，实现LED闪烁，下面展示3种方法*//*方法1：GPIO_ResetBits设置低电平，GPIO_SetBits设置高电平*/GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); //将PA0引脚设置为低电平Delay_ms(500); //延时500msGPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); //将PA0引脚设置为高电平Delay_ms(500); //延时500ms/*方法2：GPIO_WriteBit设置低/高电平，由Bit_RESET/Bit_SET指定*/GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_RESET); //将PA0引脚设置为低电平Delay_ms(500); //延时500msGPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_SET); //将PA0引脚设置为高电平Delay_ms(500); //延时500ms/*方法3：GPIO_WriteBit设置低/高电平，由数据0/1指定，数据需要强转为BitAction类型*/GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)0); //将PA0引脚设置为低电平Delay_ms(500); //延时500msGPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)1); //将PA0引脚设置为高电平Delay_ms(500); //延时500ms}
}推挽输出高低电平都有驱动能力，所以如果正极接电源，就是低电平驱动；如果长脚正极接PA0口，短角插到负极，led就是高电平点亮方式
因为开漏输出高电平不能驱动，所以只能才用低电平驱动方式，也就是长脚正极接电源正极，短脚负极接PA0口
如果需要实现流水灯，可以使用按位或的方式选中多个引脚，用GPIO_Write点亮对应的灯，因为是低电平驱动，所以取反。
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;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);while (1){GPIO_Write(GPIOA, ~0x0001); //0000 0000 0000 0001Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0002); //0000 0000 0000 0010Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0004); //0000 0000 0000 0100Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0008); //0000 0000 0000 1000Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0010); //0000 0000 0001 0000Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0020); //0000 0000 0010 0000Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0040); //0000 0000 0100 0000Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0080); //0000 0000 1000 0000Delay_ms(100);}
}蜂鸣器也同理，修改对应的gpio口就可以了
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);}
}