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STM32库常用函数说明及示例

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发表于 2018-4-11 11:17:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
相关术语说明:
        gpio:通用输入输出接口
        gpio管脚:一个io管脚,这个管脚可以有多个配置。在库函数中用GPIO_Pin_1这样的宏定义表示
        gpio端口(gpio分组):一组gpio管脚的信息。在库函数中用宏定义GPIOA GPIOB等表示

1      gpio库说明
        库文件名:stm32f4xx_gpio.c
        如何使用这个驱动
        (1)       使用RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOx, ENABLE)函数使能GPIO的AHB总线时钟。
        (2)       使用GPIO_Init()函数对每个引脚进行四种可能的配置
        《1》       输入状态:Floating(浮空), Pull-up(上拉), Pull-down(下拉)
        《2》       输出状态:Push-Pull (上拉下拉)(Pull-up(上拉), Pull-down(下拉) or no Pull(不上拉也不下拉)),Open Drain(开漏) (Pull-up(上拉), Pull-down(下拉) or no Pull(不上拉也不下拉)),在输出模式,速度配置成2MHZ,25MHZ,50MHZ和100MHZ.
        《3》       第二功能:上拉下拉和开漏
        《4》       模拟:当一个管脚被用作ADC通道或者DAC输出的时候,需要配置成此模式
        (3)       外设的第二功能:
        《1》       在ADC和DAC模式,使用GPIO_InitStruct->GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN把需要的管脚配置成模拟模式
        《2》       对于其它的管脚(定时器,串口等):
                                使用GPIO_PinAFConfig()函数把管脚和需要的第二功能进行连接
                                使用GPIO_InitStruct->GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF把需要的管脚配置成第二功能模式
                                通过成员变量GPIO_PuPd, GPIO_OType and GPIO_Speed选择类型,上拉下拉和输出速度
                                调用函数GPIO_Init()
        (4)       在输入模式,使用函数GPIO_ReadInputDataBit()得到配置好管脚的电平
        (5)       在输出模式,使用函数GPIO_SetBits()/GPIO_ResetBits()设置配置好IO的高低电平
        (6)       在复位过程和刚刚复位后,第二功能是无效的,GPIO被配置成了输入浮空模式(JTAG管脚除外)
        (7)       当LSE振荡器关闭的时候,LSE振荡器管脚OSC32_IN和OSC32_OUT可以作为通过IO来使用(分别用PC14和PC15表示)。LSE的优先级高于GPIO函数
        (8)       当HSE振荡器关闭的时候,HSE振荡器管脚OSC_IN和OSC_OUT可以作为通用IO(PH0,PH1)来使用。HSE的优先级高于GPIO函数。

2      具体函数说明
        初始化和配置相关函数
        1.  voidGPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx)
        函数解释:gpio的反初始化函数,该函数的作用是把GPIO相关的寄存器配置成上电复位后的默认状态,在第一次初始化前或者不再使用某一个接口后可以调用该函数。
        函数参数说明:GPIOx:gpio的分组,如GPIOA  GPIOB  GPIOC等的宏定义(这些宏定义在头文件stm32f4xx.h中,由厂家写好,我们直接使用即可)

2.  voidGPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef*GPIO_InitStruct)
        函数解释:gpio的初始化函数,该函数的作用是对io进行初始化。
        函数参数说明:(1)GPIOx:gpio的分组,如GPIOA  GPIOB GPIOC等的宏定义。
        (2)GPIO_InitStruct:gpio的初始化相关结构体。该结构体里面的成员变量决定了我们具体的初始化参数。以下进行说明:
                 GPIO_Pin:指定具体的IO脚,如GPIO_Pin_0   GPIO_Pin_1这样的宏定义,这些宏由厂家写好,我们直接使用即可。
                 GPIO_Mode:指定gpio的模式,有以下四种模式:
                 GPIO_Mode_IN(输入),GPIO_Mode_OUT(输出),GPIO_Mode_AF(第二功能),GPIO_Mode_AN(模拟),可以直接使用这四种宏定义。
                 GPIO_Speed:指定IO的最快翻转速度,也就是当使用IO产生频率(如PWM)的最快速度。有以下四种速度的配置:
                 GPIO_Low_Speed(低速),GPIO_Medium_Speed(中等速度),GPIO_Fast_Speed(快速),GPIO_High_Speed(高速),可以直接使用这四种宏定义。
                 GPIO_OType:指定选择管脚的输出类型,有以下两种配置:
                 GPIO_OType_PP(推挽方式输出),GPIO_OType_OD(开漏方式输出),可以直接使用这两种宏定义。
        Tips:
        推挽输出:推挽输出就是单片机引脚可以直接输出高电平电压。低电平时接地,高电平时输出单片机电源电压。这种方式可以不接上拉电阻。但如果输出端可能会接地的话,这个时候输出高电平可能引发单片机运行不稳定,甚至可能烧坏引脚。推挽方式的驱动力更大。
        开漏输出:开漏输出就是不输出电压,低电平时接地,高电平时不接地。如果外接上拉电阻,则在输出高电平时电压会拉到上拉电阻的电源电压。这种方式适合在连接的外设电压比单片机电压低的时候。
        GPIO_PuPd。指定选择管脚的上拉和下拉模式。有如下三种配置:
        GPIO_PuPd_NOPULL(不上拉也不下拉),GPIO_PuPd_UP(上拉),GPIO_PuPd_DOWN(下拉)。Tips:这些都是IO的内部上拉或者下拉模式,也可以接上拉和下拉电阻通过硬件进行外部上拉和外部下拉。

3.  voidGPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
        函数解释:gpio结构体的初始化。对GPIO_InitStruct结构体进行默认配置
        函数参数说明:GPIO_InitStruct,直接传入该结构体的指针,在该函数内会对结构体进行初始化。

4.  voidGPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
        函数解释:锁定gpio的寄存器,锁定的寄存器是GPIOx_MODER,GPIOx_OTYPER, GPIOx_OSPEEDR,GPIOx_PUPDR, GPIOx_AFRL and GPIOx_AFRH。在下一次复位前,被锁定的管脚不能被修改。
        函数参数说明:GPIOx:gpio的分组(如GPIOA,GPIOB等)。GPIO_Pin:具体的gpio管脚(如GPIO_Pin_0   GPIO_Pin_1这样的宏定义)

GPIO的读写函数
        1.  uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_tGPIO_Pin)
        函数解释:读取io输入管脚的值
        函数参数说明:GPIOx:gpio的分组/gpio端口;GPIO_Pin:具体的gpio管脚
        函数返回值说明:输入管脚的值Bit_SET(高电平) Bit_RESET(低电平)

        2.  uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)
        函数解释:读取输入io数据,该函数用于读取一个IO分组的所有数据
        函数参数说明:GPIOx:gpio的分组/gpio端口
        函数返回值说明:一个io端口的所有数据 (输入状态)

        3.  uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_tGPIO_Pin)
        函数解释:读取io输出管脚的值
        函数参数说明:GPIOx:gpio的分组/gpio端口;GPIO_Pin:具体的gpio管脚
        函数返回值说明:输出管脚的值Bit_SET(高电平) Bit_RESET(低电平)

        4.  uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)
        函数解释:读取输出io分组/端口的值
        函数参数说明:GPIOx:gpio的分组/gpio端口
        函数返回值说明:一个io端口的所有数据 (输出状态)

        5.  voidGPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
        函数解释:对io管脚进行置位(输出高电平)。这个函数使用GPIOx_BSRR寄存器来实现原子读或者修改操作。在这种情况下,在读和修改访问时发生一个IRQ中断是没有危险的。
        函数参数说明:GPIOx:gpio的分组/gpio端口;GPIO_Pin:具体的gpio管脚或者是io管脚的组合

        6.  voidGPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
        函数解释:对io管脚进行复位(输出低电平)。这个函数使用GPIOx_BSRR寄存器来实现原子读或者修改操作。在这种情况下,在读和修改访问时发生一个IRQ中断是没有危险的。
        函数参数说明:GPIOx:gpio的分组/gpio端口;GPIO_Pin:具体的gpio管脚或者是io管脚的组合

        7.  voidGPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitActionBitVal)
        函数解释:对某一位进行写入操作
        函数参数说明:GPIOx:gpio的分组/gpio端口;GPIO_Pin:具体的gpio管脚;BitVal:写入高电平或者低电平(Bit_RESET:写入低电平 Bit_SET:写入高电平)

        8.  voidGPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal)
        函数解释:对gpio端口进行写入操作,适用于对统一端口的多个管脚的写入
        函数参数说明:GPIOx:gpio的分组/gpio端口; BitVal:写入高电平或者低电平(Bit_RESET:写入低电平 Bit_SET:写入高电平)

        9.  voidGPIO_ToggleBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
        函数解释:翻转指定的gpio口,也就是说,如果当前的io是低电平,则变成高电平,如果当前io是高电平,则变成低电平
        函数参数说明:GPIOx:gpio的分组/gpio端口;GPIO_Pin:具体的gpio管脚。

Gpio复用功能配置函数
        1.  voidGPIO_PinAFConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinSource,uint8_t GPIO_AF)
        函数解释:改变指定管脚的映射关系。即配置指定管脚的复用功能。
        函数参数说明:GPIOx:gpio的分组/gpio端口;GPIO_PinSource:具体要配置成复用功能的管脚(如GPIO_Pin_0   GPIO_Pin_1这样的宏定义);GPIO_AF:选择该管脚要使用的复用功能。


代码示例:
示例一:把gpioa6配置成输出管脚,并配置成高电平
         GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct;
         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin= GPIO_Pin_6;
         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode= GPIO_Mode_OUT;
         GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd= GPIO_PuPd_UP;

         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);

         GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);

示例二:把gpioe4配置成输入
         GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct;
         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE,ENABLE);
         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin= GPIO_Pin_4;
         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IN;
         GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd= GPIO_PuPd_UP;
         GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStruct);

示例三:配置复用功能 PA9 PA10 配置成串口1的收发接口
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA时钟
         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟
         //串口1对应引脚复用映射
         GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);//GPIOA9复用为USART1
         GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);//GPIOA10复用为USART1
         //USART1端口配置
         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9与GPIOA10
         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF;//复用功能
         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;      //速度50MHz
         GPIO_InitStructure.GPIO_OType= GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
         GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd= GPIO_PuPd_UP; //上拉
         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化PA9,PA10

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