今天來說一說，GPIO，對于我這個新手來說，GPIO就好比我在學習開車之前得學會如何開門一樣，由此可以看出這對于我學習STM32 的重要性，好廢話不多說，先總結(jié)一下STM32F103ZE的開發(fā)板里總共有7組IO口，每組IO口有16個IO，即這塊板子總共有112個IO口分別是GPIOA~GPIOG。

GPIO的工作模式主要有八種：4種輸入方式，4種輸出方式，分別為輸入浮空，輸入上拉，輸入下拉，模擬輸入；輸出方式為開漏輸出，開漏復用輸出，推挽輸出，推挽復用輸出。對應的為：

（1）GPIO_Mode_AIN 模擬輸入
（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空輸入
（3）GPIO_Mode_IPD 下拉輸入
（4）GPIO_Mode_IPU 上拉輸入
（5）GPIO_Mode_Out_OD 開漏輸出
（6）GPIO_Mode_Out_PP 推挽輸出
（7）GPIO_Mode_AF_OD 復用開漏輸出
（8）GPIO_Mode_AF_PP 復用推挽輸出

對于我們這類初學者來說很難理解什么叫做輸入浮空，開漏，推挽等，我查看資料和觀看別人的資料認為可以粗俗的理解為浮空就是浮在半空，可以被其他物體拉上或者拉下。開漏，就可以理解為一個NPN管集電極是開路的，可以接3.3V或者5V，推挽就是有推有拉電平都是確定的，不需要上拉和下拉。下面的圖給出了GPIO的原理，第一個圖（引自正點原子原理PPT）是講述輸入浮空時的走勢圖。

首先再解釋一下推挽輸出，根據(jù)資料顯示：推挽電路是兩個參數(shù)相同的三極管或MOSFET,以推挽方式存在于電路中,各負責正負半周的波形放大任務,電路工作時，兩只對稱的功率開關(guān)管每次只有一個導通，故導通損耗小、效率高。

再者：開漏輸出:輸出端相當于三極管的集電極. 要得到高電平狀態(tài)需要上拉電阻才行. 適合于做電流型的驅(qū)動,其吸收電流的能力相對強(一般20ma以內(nèi))。我的邏輯思維就是得知道這個東西在實際中是干啥的我才可以理解，所以我就查詢資料得到下面的應用總結(jié)：

（1） 浮空輸入_IN_FLOATING ——浮空輸入，可以用于按鍵輸入
（2）帶上拉輸入：IO內(nèi)部上拉電阻輸入
（3）帶下拉輸入：內(nèi)部下拉電阻輸入
（4） 模擬輸入：主要應用于ADC模擬輸入，或者低功耗下省電
（5）開漏輸出：IO輸出0接GND，IO輸出1，懸空，需要外接上拉電阻，才能實現(xiàn)輸出高電平。當輸出為1時，IO口的狀態(tài)由上拉電阻拉高電平，但由于是開漏輸出模式，這樣IO口也就可以由外部電路改變?yōu)榈碗娖交虿蛔儭Ｒ话銇碚f，開漏是用來連接不同電平的器件，匹配電平用的，因為開漏引腳不連接外部的上拉電阻時，只能輸出低電平，如果需要同時具備輸出高電平的功能，則需要接上拉電阻，很好的一個優(yōu)點是通過改變上拉電源的電壓，便可以改變傳輸電平。比如加上上拉電阻就可以提供TTL/CMOS 電平輸出等。（上拉電阻的阻值決定了邏輯電平轉(zhuǎn)換的沿的速度 。阻值越大，速度越低功耗越小，所以負載電阻的選擇要兼顧功耗和速度。）
（6）推挽輸出：IO輸出0-接GND， IO輸出1 -接VCC，讀輸入值是未知的
（7）復用功能的推挽輸出：片內(nèi)外設(shè)功能（I2C的SCL,SDA）
（8）復用功能的開漏輸出：片內(nèi)外設(shè)功能（TX1,MOSI,MISO.SCK.SS）

基于對GPIO的理解編寫了第一個跑馬燈的實驗，運用寄存器和庫函數(shù)分別實現(xiàn)了一遍：

跑馬燈的思路都是先初始化IO時鐘，再初始化IO口，最后設(shè)置IO輸出的高低電平。

寄存器版本的跑馬燈代碼如下：

這是在MDK5上建立的一個led.c的初始化led的函數(shù)。

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
//three steps:
//1,enable IO time
//2,enable IO
//3,operate IO
void __Led_Init_()
{
//1,enable IO time
RCC->APB2ENR|=1<<3;//不影響其他的情況下用,這是第三位為B，led的硬件連接為PB5和PE5
RCC->APB2ENR|=1<<6;

//2,enable IO，由于是第五位IO口屬于低配置調(diào)用低配置寄存器
GPIOB->CRL&=0xFF0FFFFF;
GPIOB->CRL|=0xFF3FFFFF;
GPIOB->ODR|=1<<5;

GPIOE->CRL&=0xFF0FFFFF;
GPIOE->CRL|=0xFF3FFFFF;
GPIOE->ODR|=1<<5;
}
頭文件代碼如下：主要就是預編譯申明

#ifndef __LED_H
#define __LED_H


void __Led_Init_(void);


#endif

主函數(shù)代碼如下：

#include "led.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
int main(void)
{
delay_init();
__Led_Init_();
while(1)
{

GPIOB->ODR|=1<<5;
GPIOB->ODR&=~(1<<5);
delay_ms(300);
GPIOB->ODR|=1<<5;



GPIOE->ODR|=1<<5;
GPIOE->ODR&=~(1<<5);
delay_ms(300);
GPIOE->ODR|=1<<5;

}
// while(1){
// GPIOB->ODR|=1<<5;
// GPIOE->ODR|=1<<5;
// delay_ms(500);
//
// GPIOB->ODR=~(1<<5);
//
// GPIOE->ODR=~(1<<5);
// delay_ms(500);
// }
}

下面的為基于庫函數(shù)版本的：

#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "led.h"


void _led_init(void)
{
//跑馬燈實驗三步走：
//一、先使能時鐘；
//二、gpio初始化
//三、控制led燈
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitST;
//第一步：使能時鐘
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);
//second step:GPIO INIT



GPIO_InitST.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出
GPIO_InitST.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;//第五個口，PE5、PB5
GPIO_InitST.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitST);//PB5
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);//set 1

GPIO_InitST.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出
GPIO_InitST.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;//第五個口，PE5、PB5
GPIO_InitST.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitST);//PE5
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);//set high
}
基于庫函數(shù)版本的頭文件
#ifndef __LED_init_//沒有定義就執(zhí)行下面代碼
#define __LED_init_
void _led_init(void);
#endif

基于庫函數(shù)的主函數(shù)：

#include "led.h"
#include "delay.h"


int main(void)
{
_led_init();
delay_init();
while(1)
{
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);//set 0
delay_ms(300);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);//set 1
delay_ms(300);

GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);//set 0
delay_ms(300);
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);//set 1
delay_ms(300);
}
}

當然我們還可以根據(jù)位操作來直接進行，或者定義一些宏定義可以把主函數(shù)的代碼簡化，綜合上述庫函數(shù)和寄存器版本的代碼，分析可以看出，對于初學者最好能兩種都學習，因為庫函數(shù)也是基于寄存器進行操作的，只有理解了底層的寄存器，我們以后自己編程才可以知道如何修改或者編寫更加復雜的代碼。

對于初學者，上述總結(jié)可能會有很多不對的希望大家可以指出謝謝。