前言
我们通过了解GPIO口的工作方式以后,我们知道了数据可以通过配置成上下拉、模拟等等的配置,这些功能的配置都跟我们的GPIO的相关寄存器有关。那么我们就要了解GPIO的相关的寄存器。
GPIO的相关寄存器
- 模式寄存器 GPIO_MODER
- 输出类型寄存器 GPIO_OTYPER
- 输出速度寄存器 GPIO_OSPEEDR
- 上/下拉寄存器 GPIO_PUPDR
- 输入数据寄存器 GPIO_IDR
- 输出数据寄存器 GPIO_ODR
- 置位/复位寄存器 GPIO_BSRR
- 配置锁定寄存器 GPIO_LCKR
- 复用功能低位寄存器 GPIO_AFRL
- 复用功能高位寄存器 GPIO_AFRH
一、GPIO 端口模式寄存器 (GPIOx_MODER)
偏移地址:在固定地址上的偏移量,比如GPIOA_MODER的地址0x4002 0000;
复位值:某一个值,指的是这个寄存器里面的值是多少;
表格里面的rw(读写):表示是可以通过什么方式去访问这个寄存器.
这个我们要怎么理解呢?我们通过一个示例来理解:
比如:我们配置GPIOB的第三个引脚为输出模式:GPIOB_MODER=0x000 0000
把这个位配置成01,注意,我们配置这两个管脚的时候,其他的管脚是不能被改变的,那就是我们配置的时候,就直接配这两个管脚就可以了。
那我们可以改成如下:
GPIOB_MODER &=~(0x3<<6);
GPIOB_MODER |= (0x1<<6)
这个怎么理解呢?
我们可以假设:
xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx ,这个就是我们的GPIOB,
GPIOB_MODER &=~(0x3<<6);就是0x3左移6位然后在进行按位取反。
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011,这个就是0x3,左移6位就成了
0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 0000. 然后这个值按位取反
1111 1111 1111 1111 1111 1111 0011 1111,这个就是我们按位取反得到的结果,再将这&上
xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx,得到
xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx 00xx xxxx,这个值的结果就是赋给到我们的GPIOB.
GPIOB_MODER |= (0x1<<6)
这里我们根据上面的解释我们可以直接得出这样的运算:
xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx --GPIOB
|(或)
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 0000
=
xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx 01xxx xxxx.
得到这样的结果就是这句代码的解释。
小结:GPIOB_MODER &=~(0x3<<6)这个就是清空这个位
GPIOB_MODER |= (0x1<<6)这个就是配置这个位
在这里可以补充一下,rw这种名词是官方已经定义好的了,我们只需要记住就可以了,不需要深究:
二、GPIO 端口输出类型寄存器 (GPIOx_OTYPER)
位 31:16 保留,必须保持复位值。
位 15:0 OTy[1:0]:端口 x 配置位 (Port x configuration bits) (y = 0..15)
这些位通过软件写入,用于配置 I/O 端口的输出类型。
0:输出推挽(复位状态)
1:输出开漏
三、GPIO 端口输出速度寄存器 (GPIOx_OSPEEDR)
这里说明STM32是一款低功耗的芯片,GPIO口速度越快,功耗越高。
位 2y:2y+1 OSPEEDRy[1:0]:端口 x 配置位 (Port x configuration bits) (y = 0..15)
这些位通过软件写入,用于配置 I/O 输出速度。
00:2 MHz(低速)
01:25 MHz(中速)
10:50 MHz(快速)
11:30 pF 时为 100 MHz(高速)(15 pF 时为 80 MHz 输出(最大速度))
四、GPIO 端口上拉/下拉寄存器 (GPIOx_PUPDR)
PUPDRy[1:0]:端口 x 配置位 (Port x configuration bits) (y = 0..15)
这些位通过软件写入,用于配置 I/O 上拉或下拉。
00:无上拉或下拉(浮空)
01:上拉
10:下拉
11:保留(没有这种写法,所以保留)
五、 GPIO 端口输入数据寄存器 (GPIOx_IDR)
位 31:16 保留,必须保持复位值。
位 15:0 IDRy[15:0]:端口输入数据 (Port input data) (y = 0..15)
这些位为只读形式,只能在只读模式下访问。它们包含相应 I/O 端口的输入值。当前IO口的状态结果。
六、GPIO 端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR)
位 31:16 保留,必须保持复位值。
位 15:0 ODRy[15:0]:端口输出数据 (Port output data) (y = 0..15)
这些位可通过软件读取和写入。想要IO输入高还是低电平,只要通过寄存器写0/1就可以了。
七、GPIO 端口置位/复位寄存器 (GPIOx_BSRR)
开头的字母不同,说明功能会有所不一样。
位 31:16 BRy:端口 x 复位位 y (Port x reset bit y) (y = 0..15)
这些位为只写形式,只能在字、半字或字节模式下访问。读取这些位可返回值 0x0000。
0:不会对相应的 ODRx 位执行任何操作
1:对相应的 ODRx 位进行复位
注意:如果同时对 BSx 和 BRx 置位,则 BSx 的优先级更高。
位 15:0 BSy:端口 x 置位位 y (Port x set bit y) (y= 0..15)
这些位为只写形式,只能在字、半字或字节模式下访问。读取这些位可返回值 0x0000。
0:不会对相应的 ODRx 位执行任何操作
1:对相应的 ODRx 位进行置位
八、GPIO 端口配置锁定寄存器 (GPIOx_LCKR)
位 31:17 保留,必须保持复位值。
位 16 LCKK[16]:锁定键 (Lock key)
可随时读取此位。可使用锁定键写序列对其进行修改。
0:端口配置锁定键未激活。
1:端口配置锁定键已激活。直到 MCU 复位时,才锁定 GPIOx_LCKR 寄存器。
锁定键写序列:
WR LCKR[16] = ‘1’ + LCKR[15:0]
WR LCKR[16] = ‘0’ + LCKR[15:0]
WR LCKR[16] = ‘1’ + LCKR[15:0]
RD LCKR
RD LCKR[16] = ‘1’(此读操作为可选操作,但它可确认锁定已激活)
注意:在锁定键写序列期间,不能更改 LCK[15:0] 的值。
锁定序列中的任何错误都将中止锁定操作。
在任一端口位上的第一个锁定序列之后,对 LCKK 位的任何读访问都将返回“1”,直
到下一次 CPU 复位为止。
位 15:0 LCKy:端口 x 锁定位 y (Port x lock bit y) (y= 0..15)
这些位都是读/写位,但只能在 LCKK 位等于“0”时执行写操作。
0:端口配置未锁定
1:端口配置已锁定
九、GPIO 复用功能低位寄存器 (GPIOx_AFRL)
位 31:0 AFRLy:端口 x 位 y 的复用功能选择 (Alternate function selection for port x bit y) (y = 0..7)
这些位通过软件写入,用于配置复用功能 I/O。
AFRLy 选择:
0000:AF0
0001:AF1
0010:AF2
0011:AF3
0100:AF4
0101:AF5
0110:AF6
0111:AF7
1000:AF8
1001:AF9
1010:AF10
1011:AF11
1100:AF12
1101:AF13
1110:AF14
1111:AF15
十、GPIO 复用功能高位寄存器 (GPIOx_AFRH)
位 31:0 AFRHy:端口 x 位 y 的复用功能选择 (Alternate function selection for port x bit y) (y = 8.0.15)
这些位通过软件写入,用于配置复用功能 I/O。
AFRHy 选择:
0000:AF0
0001:AF1
0010:AF2
0011:AF3
0100:AF4
0101:AF5
0110:AF6
0111:AF7
1000:AF8
1001:AF9
1010:AF10
1011:AF11
1100:AF12
1101:AF13
1110:AF14
1111:AF15