stm32庫函數之GPIO_Init（）詳細解析

GPIO_Init函數是IO引腳的初始化函數，進行個個引腳的初始化配置，主要接受兩個參數，一個是配置引腳組（GPIO_TypeDef* GPIOx），一個是配置的參數( GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct),具體如下

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
/*其中第一個參數為那組引腳，每組擁有16個引腳，每組都具有不同的寄存器配置地址，第二個參數是一個數據結構，也就是將基本配置信息放在這個數據結構里面，再將這個結構傳入函數進行配置*/
//其中數據機構可以表示為如下
typedef struct
{
  uint16_t GPIO_Pin; //引腳號
  GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; //配置速度
  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; //工作模式
}GPIO_InitTypeDef;

//其中配置模式和工作模式為GPIOSpeed_TypeDef和GPIOMode_TypeDef的枚舉變量

為了方面的解析這個函數我們需要把幾個常量的定義羅列一下

//首先是引腳定義
#define GPIO_Pin_0 ((uint16_t)0x0001) /* Pin 0 selected */
#define GPIO_Pin_1 ((uint16_t)0x0002) /* Pin 1 selected */
#define GPIO_Pin_2 ((uint16_t)0x0004) /* Pin 2 selected */
#define GPIO_Pin_3 ((uint16_t)0x0008) /* Pin 3 selected */
#define GPIO_Pin_4 ((uint16_t)0x0010) /* Pin 4 selected */
#define GPIO_Pin_5 ((uint16_t)0x0020) /* Pin 5 selected */
#define GPIO_Pin_6 ((uint16_t)0x0040) /* Pin 6 selected */
#define GPIO_Pin_7 ((uint16_t)0x0080) /* Pin 7 selected */
#define GPIO_Pin_8 ((uint16_t)0x0100) /* Pin 8 selected */
#define GPIO_Pin_9 ((uint16_t)0x0200) /* Pin 9 selected */
#define GPIO_Pin_10 ((uint16_t)0x0400) /* Pin 10 selected */
#define GPIO_Pin_11 ((uint16_t)0x0800) /* Pin 11 selected */
#define GPIO_Pin_12 ((uint16_t)0x1000) /* Pin 12 selected */
#define GPIO_Pin_13 ((uint16_t)0x2000) /* Pin 13 selected */
#define GPIO_Pin_14 ((uint16_t)0x4000) /* Pin 14 selected */
#define GPIO_Pin_15 ((uint16_t)0x8000) /* Pin 15 selected */
#define GPIO_Pin_All ((uint16_t)0xFFFF) /* All pins selected */
//其次是模式定義
typedef enum
{ GPIO_Mode_AIN = 0x0,    //模擬輸入
GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,    //浮空輸入模式， 默認
GPIO_Mode_IPD = 0x28,    //下拉輸入模式
GPIO_Mode_IPU = 0x48,    //上拉輸入模式
GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,    //通用開漏輸出
GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,    //通用推挽輸出
GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,    //復用（開漏)輸出
GPIO_Mode_AF_PP = 0x18    //復用（推挽)輸出
}GPIOMode_TypeDef;
//最后是速度定義
typedef enum
{
GPIO_Speed_10MHz = 1,
GPIO_Speed_2MHz,
GPIO_Speed_50MHz
}GPIOSpeed_TypeDef;

其中引腳定義很容以看出引腳0則16位的第0位 置1 ，引腳為2則第2位置1，一次類推，所以如果要定義多個引腳只需要使用或邏輯運算  " | "
其次模式定義也有他的規律，參考《stmf10xxx參考手冊》可以得出知道存儲的高低配置寄存器中每4位表達一個模式+速度，其中模式占高2位，速度占低2位，16個引腳就擁有4*16=64位來存儲，所以這樣定義就有它的道理，原因就是模式占高位例如10表示上拉/下拉輸出模式，則在4位中占高2位，就應該是1000，低2位先用00表示，這樣的話上拉/下拉輸出模式就可以表示為1000=0x8,或者用0x28的第四位表示也可以，其它也是一樣，就是里面的第五位1表示輸出模式，0表示輸入模式。

速度就直接用1，2，3來表示
具體的函數分析如下

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
{
 /*初始化各個變量*/
  uint32_t currentmode = 0x00, currentpin = 0x00, pinpos = 0x00, pos = 0x00;
  uint32_t tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00;
  //currentmode 用於存放臨時的GPIO_Mode、GPIO_Speed的數據
  //currentpin 用於存放配置的引腳位
  //pinpos 用於存放當前操作的引腳號
  //pos 存放當前操作的引腳位
  //tmreg 當前的CIR
  //pinmask


  //判斷參數
  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
  assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode));
  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_InitStruct->GPIO_Pin)); 


  
  //讀取並保存配置的GPIO_Mode的數據並且只取它的低4位（參考CRL、CRH寄存器就理解了），屏蔽掉高4位
  currentmode = ((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x0F);
  if ((((uint32_t)GPIO_OInitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x10)) != 0x00) //判斷是否為輸出模式（根據那8種模式的定義可知，輸出模式的值分別為：0x14、0x10、0x1C、0x18）
  { 

    //判斷參數
    assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_InitStruct->GPIO_Speed));
    
    //將配置的GPIO_Speed信息放入currentmode低二位
    currentmode |= (uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Speed;
  }



  if (((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin & ((uint32_t)0x00FF)) != 0x00) //判斷引腳是否有定義，並且端口號為0~7
  {
   
    tmpreg = GPIOx->CRL;//讀出CRL寄存器中的值，並保存

    //循環低八位引腳
    for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)
    {
      //當前是那個引腳，那個位置1
      pos = ((uint32_t)0x01) << pinpos;

      currentpin = (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos; //讀取引腳信息里面的當前引腳，即傳進來的GPIO_Pin_X（X為0~7）
      if (currentpin == pos)     //如果當前引腳在配置信息里存在
      {
        pos = pinpos << 2; //pos = pinpos *4，即pos = 引腳號x4，因為每個引腳配置占4位
        pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos; // 0000_1111<<引腳號x4,根據 CRL 的結構很容易理解
        tmpreg &= ~pinmask; //當前應該操作的CRL位清0
        tmpreg |= (currentmode << pos); //設置當前操作的 CRL 位，（最終只需移動保存的GPIO_Mode、GPIO_Speed的數據）
        if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD) // 如果是下拉模式，相應的引腳號清零
        {
          GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);　　//清除對應的 ODRy為0（ODR 為端口輸出數據寄存器）
        }
        else
        {
          if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)    //如果是上拉模式，相應的引腳號置1，即高電平
          {
            GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);　　//設置對應的 ODRy為1
          }
        }
      }
    }
    GPIOx->CRL = tmpreg; //最后就是把配置好的數據寫入CRL寄存器，設置完畢
  }

配置高八位的引腳道理也是一樣的

 

——————————————————————————————————————————————————————————————

原文鏈接：http://blog.chinaunix.net/uid-27021180-id-3230782.html   

在此感謝原作者！