STM32 GPIO编程详解：掌握输入输出，控制硬件世界

# 1. GPIO概述**

GPIO（通用输入输出）是STM32微控制器上的一组引脚，它允许与外部设备进行交互。GPIO引脚可以配置为输入或输出模式，从而实现数据的输入和输出。

GPIO引脚具有多种特性，包括：

- 输入模式：GPIO引脚可以配置为从外部设备接收信号。
- 输出模式：GPIO引脚可以配置为向外部设备发送信号。
- 上拉电阻：GPIO引脚可以配置为具有上拉电阻，以提供默认的高电平状态。
- 下拉电阻：GPIO引脚可以配置为具有下拉电阻，以提供默认的低电平状态。

# 2. GPIO配置与操作**

STM32的GPIO（通用输入输出）模块是微控制器中一个重要的外设，它允许与外部设备进行交互。本章将深入探讨GPIO的配置和操作，包括模式配置、引脚状态控制以及中断处理。

## 2.1 GPIO模式配置

GPIO引脚可以配置为不同的模式，以支持不同的功能。STM32提供多种GPIO模式，包括输入模式和输出模式。

### 2.1.1 输入模式

在输入模式下，GPIO引脚被配置为从外部设备接收信号。GPIO寄存器中的MODER寄存器用于配置引脚模式。对于输入模式，MODER寄存器的相应位应设置为00。

// 将GPIOA的第5个引脚配置为输入模式
GPIOA->MODER &= ~(3 << (5 * 2));
GPIOA->MODER |= (0 << (5 * 2));

### 2.1.2 输出模式

在输出模式下，GPIO引脚被配置为向外部设备发送信号。MODER寄存器的相应位应设置为01。

// 将GPIOA的第5个引脚配置为输出模式
GPIOA->MODER &= ~(3 << (5 * 2));
GPIOA->MODER |= (1 << (5 * 2));

## 2.2 GPIO引脚状态控制

配置了GPIO模式后，可以控制引脚的状态。GPIO寄存器中的ODR寄存器用于设置引脚的状态。

### 2.2.1 设置引脚状态

要设置引脚状态，需要将ODR寄存器的相应位设置为1（高电平）或0（低电平）。

// 将GPIOA的第5个引脚设置为高电平
GPIOA->ODR |= (1 << 5);

// 将GPIOA的第5个引脚设置为低电平
GPIOA->ODR &= ~(1 << 5);

### 2.2.2 获取引脚状态

要获取引脚状态，需要读取ODR寄存器的相应位。如果该位为1，则引脚处于高电平；如果该位为0，则引脚处于低电平。

// 获取GPIOA的第5个引脚的状态
uint8_t pin_state = (GPIOA->ODR >> 5) & 0x01;

# 3. GPIO中断处理

GPIO中断处理机制是STM32 GPIO编程中的重要组成部分，它允许外部事件触发中断服务函数，从而实现对硬件事件的快速响应。本章节将深入探讨GPIO中断配置、中断服务函数编写以及中断状态清除等内容。

### 3.1 GPIO中断配置

GPIO中断配置主要包括中断类型选择和中断优先级设置。

#### 3.1.1 中断类型选择

STM32 GPIO中断类型分为以下几种：

| 中断类型 | 描述 |
|---|---|
| EXTI0_1_IRQn | GPIO端口A引脚0和1中断 |
| EXTI2_3_IRQn | GPIO端口A引脚2和3中断 |
| EXTI4_15_IRQn | GPIO端口A引脚4到15中断 |
| EXTI16_IRQn | GPIO端口B引脚16中断 |
| EXTI17_IRQn | GPIO端口B引脚17中断 |
| EXTI18_19_IRQn | GPIO端口B引脚18和19中断 |
| EXTI20_21_IRQn | GPIO端口B引脚20和21中断 |
| EXTI22_