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GPIO基本原理与寄存器配置
基础信息 STM32F103ZET6,一共有7组IO口,每组IO口有16个IO USART:(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)USART是一个全双工通用同步/异步串行收发模块,该接口是一个高度灵活的串行通信设备。 FT: 可容忍5V(给IO口5V电压也可识别为高电平) GPIO工作方式 4种输入模式: 输入浮空 VDDVSS开关均断开 施密特触发器打开 CPU读输入数据寄存器数据 输入上拉 VDD开关闭合,接入30-50K的上拉电阻 施密特触发器打开 CPU读输入数据寄存器数据 输入下拉 VSS开关闭合,接入30-50K的下拉电阻 施密特触发器打开 CPU读输入数据寄存器数据 模拟输入 VDDVSS开关均断开 AD转换(模拟0-3.3V量转为数字量) 施密特触发器截止 4种输出模式: 开漏输出(只可以输出强低电平,高电平得靠外部电阻拉高。) 由CPU写入数据到“位设置/清除寄存器”,映射到“输出数据寄存器” 若“输出数据寄存器”输出1 N-MOS关闭(截止),此时IO口电平不由1决定 IO口状态由外部上下拉决定(浮空状态) 输出的电平可以有4-5-6-7路径读取 若“输出数据寄存器”输出0 N-MOS开启 IO口状态被VSS拉低输出低电平 输出的低电平可以有4-5-6-7路径读取 开漏复用功能 原理与开漏输出相似 由复用功能外设输出决定 若外设输出1 N-MOS关闭(截止),此时IO口电平不由1决定 IO口状态由外部上下拉决定(浮空状态) 输出的电平可以有4-5-6-7路径读取 若外设输出0 N-MOS开启 IO口状态被VSS拉低输出低电平 输出的低电平可以有4-5-6-7路径读取 推挽式输出(可以输出强高低电平,连接数字器件) 由CPU写入数据到“位设置/清除寄存器”,映射到“输出数据寄存器” 若“输出数据寄存器”输出1 P-MOS导通,N-MOS关闭(截止) IO口输出1 输出的电平可以有4-5-6-7路径读取 若“输出数据寄存器”输出0 P-MOS截止,N-MOS导通 IO口输出0 输出的低电平可以有4-5-6-7路径读取 推挽式复用功能 由复用功能外设输出决定 若“输出数据寄存器”输出1 P-MOS导通,N-MOS关闭(截止) IO口输出1 输出的电平可以有4-5-6-7路径读取 若“输出数据寄存器”输出0 P-MOS截止,N-MOS导通 IO口输出0 输出的低电平可以有4-5-6-7路径读取 3种最大翻转速度: 2MHZ 10MHz 50MHz GPIO相关配置寄存器(共7 × times × 7=49个寄存器) 一组GPIO有16个IO口 每组GPIO端口的寄存器包括: 两个32位配置寄存器(GPIOx_CRL ,GPIOx_CRH) 控制每个IO口要4位寄存器,所以要两个32位寄存器 四位分为两部分MODE、CNF GPIOx_CRL:端口配置低寄存器(配置低位:PA0-PA7) GPIOx_CRH:端口配置高寄存器(配置高位:PA8-PA15) 两个32位数据寄存器 (GPIOx_IDR和GPIOx_ODR) GPIOx_IDR:端口输入寄存器 每组GPIO有16个IO口,只需要IDR中的16位,低十六位记录高低电平 GPIOx_ODR:端口输出寄存器 每组GPIO有16个IO口,只需要ODR中的16位 输入模式下,判断上拉(1)下拉(0) 一个32位置位/ 复位寄存器(GPIOx_BSRR) 低位:只设置为1的IO口,其他IO口不影响 一个16位复位寄存器(GPIOx_BRR) 与BSRR的关系高位一样 一个32位锁定寄存器(GPIOx_LCKR) STM32引脚说明 端口复用功能 复用: 就是一些端口不仅仅可以做为通用IO口,还可以复用为一些外设引脚,比如PA9,PA10可以复用为STM32的串口1引脚。 作用: 最大限度的利用端口资源 端口重映射功能 重映射: 把某些功能引脚映射到其他引脚。比如串口1默认引脚是PA9,PA10可以通过配置重映射映射到PB6,PB7。 所有IO口都可以作为中断输入。 |
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