哪里建设网站,神级网页设计网站,搭建wordpress用哪种系统,哪里可以接广告GPIO
简介
GPIO#xff08;General Purpose Input Output#xff09;通用输入输出口是微控制器#xff08;MCU#xff09;必备的片上外设#xff0c;可以实现微控制器与外部设备的数字交换。
STM32F103系列的芯片最多可以提供112个多功能双向IO引脚#xff0c;但是显然…GPIO
简介
GPIOGeneral Purpose Input Output通用输入输出口是微控制器MCU必备的片上外设可以实现微控制器与外部设备的数字交换。
STM32F103系列的芯片最多可以提供112个多功能双向IO引脚但是显然我们的STM32F103C8T6没有那么多IO口直接把核心板拿起来看看就可以知道。具体可以查看一下引脚定义表来自b站江科大自化协 虽然没有112个那么多但是一般情况下也是够我们用的。
STM32的一部分功能是有指定某些引脚的所以我们再设计线路的时候应该优先把有特殊功能的引脚先分配给那些特殊功能。
例如USART的TX和RX口分别分配到了GPIOA的9号口和GPIOA的10号口。那么如果我们的项目中涉及到了USART1我们就应该先把这两个口给USART留着。如果这两个引脚我们就是没办法留下来那我们也还有最后一手那就是引脚重映射。
表格的最后一项有说明某些引脚可以重定义为哪些功能例如GPIOA的9号和10号引脚我们没法为USART1留住我们还可以将GPIOB的6号和7号引脚重映射为USART1同步异步收发器的TX和RX关于这个后面会演示。
命名
STM32的GPIO引脚命名分为两部分第一部分是端口号第二部分是引脚号。
端口号就是GPIOxx为大写字母,可以从上面引脚定义表看出一般我们用的就是GPIOA或者是GPIOBGPIOC的话仅有3个引脚并且都有各种特殊的使命。
引脚号从0~15一共16个也就是我上面说的x号引脚。
工作模式
STM32芯片的IO引脚一共有8种工作模式输入输出各占4个。
不同模式的不同结构我就不细说了一共有三点原因。
第一点是我自己都迷迷糊糊懵懵懂懂的就不误人子弟了。
第二点是就算不了解物理结构也不妨碍我们使用。
第三点参考第一点。
输入模式
浮空输入GPIO_Mode_IN_FLOATING
默认情况为高阻态一般用在数据传输的时候例如SPI。
给低电平则读出逻辑0给高电平则读出逻辑1什么也不给的话就不确定了。
上拉输入GPIO_Mode_IPU
默认情况下为高电平也就是给低电平的时候读出逻辑0给高电平或者是什么也不给的话就读出逻辑1。
下拉输入GPIO_Mode_IPD
默认情况下为低电平也就是给高电平的时候读出逻辑1给低电平或者是什么也不给的话就读出逻辑10。
模拟输入GPIO_Mode_AIN
将芯片引脚模拟信号引到内部的模数转换器ADC中。用到ADC的时候用到这个。
输出模式
开漏输出GPIO_Mode_Out_OD
利用外部电路的驱动能力减少IC内部的驱动。一般来说如果要求输出电流大或者是外部电平不匹配的时候我们就选择开漏输出。
开漏复用输出GPIO_Mode_AF_OD
在开漏输出的条件下当GPIO口被用作第二功能的时候并非作为同样IO口我们选择开漏复用输出。
推挽输出GPIO_Mode_Out_PP
导通损耗小效率高既能提高负载能力又能提高开关速度。简单来说纪要输出高电平又要输出低电平的情况下我们就选择推挽输出。
推挽复用输出GPIO_Mode_AF_PP
同上在推挽输出的条件下当GPIO口被用作第二功能的时候并非作为同样IO口我们选择推挽复用输出。
GPIO输出速度
如果GPIO为输出模式那么我们可以选择输出的速度固件库给我们提供了三种选择分别为2MHz10MHz50MHz。
一般推荐GPIO输出速度为输出信号的5~10倍。例如我们使用USART时撑死也就115200的波特率2MHz就够用了。
使用I2C的话如果使用了400000b/s的速率,那么就可以选用10MHz。
使用SPI的话或许就要使用50MHz了。
总之就是输出的信号速率越大我们给的输出速度就越大如果实在拿不准的话直接50MHz也是可以的。
如果只是点灯点数码管让蜂鸣器叫个响之类的不用传输信号的那么给个2MHz就可以了减小了噪声也更加省电。
固件库函数
注红色字体为固定的函数名绿色字体为推荐的参数
GPIO初始化 GPIO_Init(GPIOA,itd) 第一个参数填入需要初始化的GPIO端口号STM32F103C8T6中仅能使用GPIOA和GPIOB。
第二个参数为类型为GPIO_InitStruct类型变量的地址通过给该类型变量的成员赋值来配置GPIO的初始化。 GPIO_Pin用于指定要初始化的引脚号。
GPIO_Speed用于指定输出的频率如上文所说一共有三种选择如果我们仅仅是点灯的话使用2MHz就行GPIO_Speed_2MHz。 GPIO_Mode用于指定GPIO口的模式具体可选的参数请自行去库函数文件里寻找注释里有提醒我们点灯的话使用推挽输出GPIO_Mode_Out_PP。
设置输出的电平
能够设置输出电平的函数很多我这里仅列出几个常用的具体可以参考库函数文件。 GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,1) 指定GPIO的端口以及引脚来输出指定的电平。
参数一指定端口。
参数二指定引脚。
参数三指定输出的电平类型为BitAction实际上是枚举类型我们填入0低电平或是1高电平即可。
如果嫌这样一个个引脚指定太麻烦了我们也有更方便的函数。 GPIO_Write(GPIOA,0x00) 参数一指定端口。
参数二填入一个16位的数这个数可以指定整个端口的16个引脚的输出电平16位刚好对应了每个端口的16个引脚。
获取输入的电平 这两个函数的参数和上面设置输出电平的函数类似相信大家看看着俩函数的名字也可以知道怎么使用它们来读取电平就不再赘述了。
流水灯示例 #include stm32f10x.h // Device header
#include Delay.hint main(void){RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDef itd;itd.GPIO_ModeGPIO_Mode_Out_PP; //使用推挽输出itd.GPIO_PinGPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2; //可以用|来一次初始化多个引脚itd.GPIO_SpeedGPIO_Speed_2MHz; //点个灯,2MHz足矣GPIO_Init(GPIOA,itd);GPIO_Write(GPIOA,0x00);while(1){GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,1);Delay_ms(500);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,0);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_1,1);Delay_ms(500);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_1,0);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_2,1);Delay_ms(500);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_2,0);}
}
GPIO重映射
来填一下文章开头的坑如果GPIOA的9号和10号引脚我都另外有用了但是同时我还需要使用USART1那么根据引脚定义表我们可以将GPIOA的9号引脚和10号引脚的USART1_TX和USART1_RX的功能重映射到GPIOB的6号和7号引脚。
我们只需要在原本的使用USART1的代码上做一些改变。
第一步是修改GPIO的初始化将原本初始化GPIOA的9号和10号引脚的配置改为GPIOB的6号和7号引脚。
第二步是加上打开AFIO外设时钟的代码
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
AFIO是专门负责功能引脚重映射的。所以我们需要将其的外设时钟打开。
第三步就是开始重映射
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1,ENABLE); 这个函数的第一个参数是选择重映射的方式第二个参数是ENABLE或是DISABLE要开启重映射就选择ENABLE开启后要关闭就选择DISABLE。
选择重映射的方式这个是需要查看参考手册的在第116页。查询过后我们还需要跑到库函数文件里去查找对应的参数选项还是挺麻烦的所以这类有特殊功能的引脚我们尽量先分配给这个特殊功能。
参考
STM32F10xxx参考手册中文
b站江科大自化协
《ARM Cortex-M3 嵌入式原理及应用基于STM32F103微控制器》
