STM32 GPIO工作模式详解与Delay延时函数

"Delay延时函数讲解-GPIO工作原理" GPIO（General Purpose Input/Output，通用输入输出）是微控制器中用于与外部设备交互的重要接口。在STM32系列微控制器中，GPIO提供了灵活的配置选项，可用于实现各种功能。 1. GPIO基本结构和工作方式： STM32F10x系列芯片具有多组GPIO端口，如GPIOA到GPIOG，每个端口包含16个引脚，总计可达112个IO口（以STM32F103ZET6为例）。这些GPIO端口不仅可以作为普通的数字输入/输出，还可以复用为其他外设功能，如串口、定时器等。GPIO的工作模式包括输入和输出两种，每种又有多种子模式。 2. GPIO寄存器说明： GPIO的操作依赖于一系列的寄存器，包括配置寄存器（GPIOx_MODER）、输出类型速度寄存器（GPIOx_OTYPER）、输出数据寄存器（GPIOx_ODR）、输入数据寄存器（GPIOx_IDR）等。通过设置这些寄存器，可以改变GPIO的工作模式、输出类型、速度和数据状态。 3. GPIO工作模式： - 输入模式：浮空输入、上拉输入、下拉输入和模拟输入。浮空输入不连接任何电阻，上拉输入通过内部上拉电阻拉高，下拉输入通过内部下拉电阻拉低，模拟输入则用于模拟信号检测。 - 输出模式：开漏输出、开漏复用功能、推挽式输出和推挽式复用功能。开漏输出没有内部上拉，需要外接上拉电阻；推挽输出则是内部有上拉和下拉，可主动拉高或拉低。 - 工作速度：GPIO的翻转速度有2MHz、10MHz和50MHz三种，根据具体应用选择合适的速度。 4. Delay延时函数： 在微控制器编程中，经常需要使用延时函数来实现时间间隔。简单的延时通常采用查询方式实现，即通过循环计数来消耗一定的时间。这种方法对于短时间延迟是可行的，但对于较长时间的延迟，可能不够精确。在STM32中，可以使用HAL库或LL库中的延时函数，它们基于系统时钟和预分频器进行计算，提供更精确的延时。 5. 实验工程： 理解GPIO的原理后，可以通过实际的跑马灯实验来验证和学习。在实验中，可以通过改变GPIO的状态并控制延时函数，观察LED灯的闪烁效果，从而直观地理解GPIO的工作机制。 总结起来，GPIO是STM32微控制器的关键组成部分，掌握其工作原理和配置方法对于进行嵌入式开发至关重要。通过实验和实践，开发者可以更好地理解和运用GPIO，实现各种功能和应用。