端口概述
在STM32中，每個I/O端口可以由軟件配置成為輸入/輸出模式。復位期間或剛復位后，I/O端口被配置成浮空輸入模式。所有的GPIO引腳有一個內部弱上拉和弱下拉，當配置為輸入時，
它們可以被激活或者是斷開。
所有的端口都有外部中斷的能力。
AF功能：對於復用功能，端口必須配置成復用功能輸出模式。當軟件把一個GPIO腳配置成復用輸出功能，但是外設沒有被激活，它的輸出將不確定。還可以進行軟件重映射I/O復用功能。
輸入模式
四種輸入模式：上拉輸入、下拉輸入、浮空輸入、模擬輸入。
以上電路由右至左看：
I/O即GPIO的外接部分；
在引腳上下連接保護二極管，當輸入電壓高於VDD時，上方二極管導通吸收此高電壓；當引腳電壓低於VSS時，下方的二極管導通，防止不正常電壓引入芯片導致芯片燒毀。 盡管STM32芯片內部有這樣的保護，但並不意味着STM32的引腳就無所不能，如果直接將引腳連接大功率器件，比如電機，那么要么電機不轉，要么燒壞芯片。如果要驅動一些大功率器件，必須要加大功率及隔離電路驅動。也可以說STM32引腳是用來做控制，而不是做驅動使用的。
從圖中可以看到，上拉和下拉電阻上都有一個開關，通過配置上下拉電阻開關，可以控制引腳的默認狀態電平。當開啟上拉時引腳默認電壓為高電平，開啟下拉時，引腳默認電壓為低電平，這樣就可以消除引腳不定狀態的影響。當然也可以將上拉和下拉的開關都關斷，這種狀態我們稱為浮空模式，一旦配置成這個模式，引腳的電壓是不確定的，如果用萬用表測量此模式下管腳電壓時會發現只有 1 點幾伏，而且還不時改變，所以一般情況下我們都會給引腳設置成上拉或者下拉模式，使它有一個默認狀態。STM32 上下拉及浮空模式的配置是通過GPIOx_CRL和GPIOx_CRH寄存器控制的，大家在《STM32F1xx中文參考手冊》查閱。STM32內部的上拉其實是一個弱上拉，也就是說通過此上拉電阻輸出的電流很小，如果想要輸出一個大電流，那么就需要外接上拉電阻了。
模擬輸入配置：上下拉電阻被禁止。因為經過施密特觸發器的信號只有1/0兩種狀態，信號源不經過觸發器直接進行輸入。
輸出模式
四種輸出模式：推挽輸出、開漏輸出、復用推挽輸出、復用開漏輸出。
所謂推挽輸出模式，是根據P-MOS和N-MOS管的工作方式命名的。在該結構單元輸入一個高電平時，P-MOS管導通，N-MOS管截止（可以將P-MOS當作NPN三極管，N-MOS當作PNP三極管來看就非常清楚），對外輸出高電平（3.3V）。在該單元輸入一個低電平時，P-MOS管截止，N-MOS管導通， 對外輸出低電平 （0V） 。如果當切換輸入高低電平時，兩個MOS管將輪流導通，一個負責灌電流（電流輸出到負載），一個負責拉電流（負載電流流向芯片），使其負載能力和開關速度都比普通的方式有很大的提高。
在開漏輸出模式時，不論輸入是高電平還是低電平，P-MOS 管總處於關閉狀態。當給這個單元電路輸入低電平時，N-MOS 管導通，輸出即為低電平。當輸入高電平時，N-MOS 管截止，這個時候引腳狀態既不是高電平，又不是低電平，我們稱之為高阻態。如果想讓引腳輸出高電平，那么引腳必須外接一個上拉電阻，由上拉電阻提供高電平。在開漏模式時，對輸入數據寄存器的讀訪問可得到I/O狀態。
復用功能輸出：當I/O引腳被配置成為復用輸出時，內置的外設的信號驅動輸出緩沖器被打開，即由片內外設提供輸出功能。所以當使用某引腳的復用功能時，一定要打開片上外設、復用時鍾，且將使用復用的推挽或者開漏輸出。
由上圖可知，輸出電平由輸出數據寄存器決定，可以通過修改GPIOx_BSRR來影響電路的輸出。
引腳配置
STM32的每個外設引腳配置情況可見《STM32中文參考手冊》。包括TIM/USART/SPI/I2S/I2C/BxCAN/USB/USB OTG/SDIO/ADC DAC/FSMC等。