STM32F101xx/STM32F103xx GPIO寄存器详解及外设驱动
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更新于2024-08-10
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"GPIO寄存器结构-gjb 7688-2012 装备技术成熟度等级划分及定义"
STM32微控制器系列中的GPIO(General Purpose Input/Output,通用输入输出)寄存器是用于管理外部引脚状态的核心组件。在STM32F10x系列中,GPIO寄存器结构定义在头文件"stm32f10x_map.h"中。这些寄存器允许程序员配置和控制GPIO端口的行为,包括输入输出设置、复用功能以及中断。
GPIO_TypeDef结构体包含了以下寄存器:
1. CRL(Control Register Low):端口配置低寄存器,用于配置GPIO端口A-F的低8位(PIN0-PIN7)的工作模式、速度、上拉/下拉以及输出类型。
2. CRH(Control Register High):端口配置高寄存器,用于配置GPIO端口A-F的高8位(PIN8-PIN15)的工作模式、速度、上拉/下拉以及输出类型。
3. IDR(Input Data Register):端口输入数据寄存器,读取GPIO端口的输入状态。
4. ODR(Output Data Register):端口输出数据寄存器,设置或读取GPIO端口的输出状态。
5. BSRR(Bit Set/Reset Register):端口位设置/复位寄存器,用于快速设置或复位GPIO端口的特定位。
6. BRR(Bit Reset Register):端口位复位寄存器,专门用于复位GPIO端口的特定位。
7. LCKR(Lock Configuration Register):端口配置锁定寄存器,用于锁定位配置,防止意外修改。
AFIO_TypeDef结构体则包含:
1. EVCR(Event Control Register):事件控制寄存器,用于配置和控制外部事件,如EXTI线的选择和映射。
2. MAPR(AFIO Map Register):复用重映射和调试I/O配置寄存器,用于配置GPIO端口的复用功能和调试接口。
3. EXTICR[4]:外部中断线路0-15配置寄存器,用于选择EXTI线的GPIO端口来源。
STM32F10x的GPIO外设地址位于APB2总线的基地址范围内,具体的地址可以通过宏定义如AFIO_BASE、GPIOA_BASE等获取。这些地址使得程序能够直接访问对应的寄存器进行操作。
固件函数库(Firmware Library)是STM32微控制器开发的重要工具,它提供了对外设操作的封装,简化了开发者的工作。库中的函数、数据结构和宏设计遵循了严格的ANSI-C标准,兼容MISRA-C2004,以确保代码的可移植性和健壮性。函数库还包括实时错误检测,以提高软件稳定性,但这也可能导致额外的代码开销,适用于调试阶段,而在最终的应用中可以选择性地去除以优化代码大小和执行速度。
该库的设计考虑了不同应用的需求,提供了一种通用的API,方便用户对STM32F101xx和STM32F103xx系列微控制器的外设进行操作。虽然库本身为了功能全面可能牺牲了一些代码优化,但对于大多数应用而言,直接使用库函数是足够且方便的。对于对代码大小和执行效率有特殊要求的项目,开发者可以参考库中的驱动程序,根据实际需求进行定制和优化。
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