STMicroelectronics 系列：STM32F7 系列_（9）.STM32F7系列GPIO使用.docxVIP

PAGE1

PAGE1

STM32F7系列GPIO使用

1.GPIO简介

GPIO（GeneralPurposeInputOutput）是通用输入输出端口，是微控制器中最常用的外设之一。STM32F7系列微控制器提供了丰富的GPIO资源，每个GPIO端口包含16个引脚，可以配置为输入、输出、复用功能等多种模式。GPIO的配置和使用是嵌入式开发的基础，本节将详细介绍STM32F7系列GPIO的基本原理和使用方法。

1.1GPIO端口结构

STM32F7系列微控制器的GPIO端口结构如下：

GPIO端口寄存器：每个GPIO端口都有多个寄存器，用于配置和读取端口的状态。

MODER：模式寄存器，用于设置每个引脚的输入/输出模式。

OTYPER：输出类型寄存器，用于设置每个引脚的输出类型（推挽或开漏）。

OSPEEDR：输出速度寄存器，用于设置每个引脚的输出速度。

PUPDR：上拉/下拉寄存器，用于设置每个引脚的上拉或下拉电阻。

ODR：输出数据寄存器，用于设置每个引脚的输出电平。

IDR：输入数据寄存器，用于读取每个引脚的输入电平。

BSRR：位设置/复位寄存器，用于直接设置或复位某个引脚的输出电平。

LCKR：配置锁寄存器，用于锁定GPIO配置，防止意外修改。

AFR[0-1]：复用功能寄存器，用于设置每个引脚的复用功能。

1.2GPIO模式配置

GPIO的模式配置主要通过MODER寄存器进行。每个引脚的模式可以配置为以下几种：

输入模式：可分为模拟输入、复用功能输入、通用输入和带有上拉/下拉电阻的输入。

输出模式：可分为推挽输出、开漏输出、复用功能输出和带有上拉/下拉电阻的输出。

复用功能模式：用于实现外设功能，如USART、I2C等。

模拟模式：用于模拟输入/输出，如ADC、DAC等。

1.3GPIO配置步骤

配置GPIO的基本步骤如下：

使能GPIO端口时钟：通过RCC（ResetandClockControl）寄存器使能相应的GPIO端口时钟。

配置GPIO模式：通过MODER寄存器设置引脚的输入/输出模式。

配置GPIO输出类型：通过OTYPER寄存器设置引脚的输出类型。

配置GPIO输出速度：通过OSPEEDR寄存器设置引脚的输出速度。

配置GPIO上拉/下拉：通过PUPDR寄存器设置引脚的上拉或下拉电阻。

配置GPIO复用功能：通过AFR[0-1]寄存器设置引脚的复用功能。

1.4使能GPIO端口时钟

使能GPIO端口时钟是配置GPIO的首要步骤。STM32F7系列微控制器的GPIO端口时钟使能通过RCC寄存器进行。例如，使能GPIOA端口的时钟：

//使能GPIOA端口的时钟

RCC-AHB1ENR|=RCC_AHB1ENR_GPIOAEN;

1.5配置GPIO模式

通过MODER寄存器配置GPIO引脚的模式。每个引脚的模式由两个位控制，具体配置如下：

00：输入模式

01：输出模式

10：复用功能模式

11：模拟模式

例如，将GPIOA的引脚0配置为输出模式：

//将GPIOA的引脚0配置为输出模式

GPIOA-MODER=~(0x3(0*2));//清除原有的模式设置

GPIOA-MODER|=(0x1(0*2));//设置为输出模式

1.6配置GPIO输出类型

通过OTYPER寄存器配置GPIO引脚的输出类型。每个引脚的输出类型由一个位控制，具体配置如下：

0：推挽输出

1：开漏输出

例如，将GPIOA的引脚0配置为推挽输出：

//将GPIOA的引脚0配置为推挽输出

GPIOA-OTYPER=~(0x10);//清除原有的输出类型设置

GPIOA-OTYPER|=(0x00);//设置为推挽输出

1.7配置GPIO输出速度

通过OSPEEDR寄存器配置GPIO引脚的输出速度。每个引脚的输出速度由两个位控制，具体配置如下：

00：低速（2MHz）

01：中速（25MHz）

10：高速（50MHz）

11：非常高速（100MHz）

例如，将GPIOA的引脚0配置为高速输出：

//将GPIOA的引脚0配置为高速输出

GPIOA-OSPEEDR=~(0x3(0*2));//清除原有的输出速度设置

GPIOA-OSPEEDR|=(0x2(0*2));//设置为高速输出

1.8配置GPIO上拉/下拉

通过PUPDR寄存器配置GPIO引脚的上拉或下拉电阻。每个引脚的上拉/下拉电阻由两个位控制，具体配置如下：

00：无上拉/下拉

01：上拉

10：下拉

11：保留

例如，将GPIOA的引脚0配置为上拉电阻：

//将GPIOA的引脚0配置为上拉