STM32F1 GPIO详解：配置与应用

"STM32F1学习笔记" STM32F1系列是基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，广泛应用于嵌入式系统设计。在学习STM32F1时，GPIO（通用输入输出）是基础且重要的部分，因为它允许MCU与外部设备进行通信。GPIO不仅可以设置为输入模式以读取外部信号，还可以设置为输出模式来驱动各种外围设备。 GPIO的基本结构包括输入和输出路径，以及多个配置寄存器，这些寄存器决定了每个引脚的工作模式。在STM32F1中，每个GPIO端口可以被配置为8种不同的输入输出模式： 1. 浮空输入：在这种模式下，引脚的电平由外部电路决定，如果不连接任何东西，电平可能是不确定的。 2. 上拉输入：内部集成上拉电阻，当外部无信号时，引脚默认为高电平。 3. 下拉输入：内部集成下拉电阻，无外部信号时，引脚默认为低电平。 4. 模拟输入：此模式下，GPIO不作为数字I/O使用，而是直接连接到ADC（模数转换器），用于电压测量。 5. 开漏输出：输出端口在高电平时呈现高阻态，需要外接上拉电阻来拉高电平；低电平时，输出连接到GND。 6. 推挽输出：输出端口在高电平时连接到VDD，低电平时连接到GND，无需外部元件即可驱动负载。 7. 复用开漏输出：这种模式由片上外设控制，通常用于特定功能如串行通信，高电平为高阻态，低电平接VSS。 8. 复用推挽输出：同样由片上外设控制，高电平连接VDD，低电平连接VSS，用于多功能输出。 配置GPIO的过程通常包括以下几个步骤： 1. 选择要使用的GPIO端口和引脚。 2. 配置GPIO模式，根据需要设置为输入或输出，并选择相应的输入类型（浮空、上拉、下拉）或输出类型（开漏、推挽、复用）。 3. 设置GPIO的速度等级，这决定了输出信号的变化速率。 4. 如果是输出模式，可能还需要初始化输出电平，例如设置为高电平或低电平。 5. 对于输入模式，可能需要启用中断，以便在引脚状态改变时触发程序响应。 在实际应用中，GPIO的配置灵活性使得STM32F1能适应各种应用场景，如控制LED灯、读取按键状态、驱动电机、实现通信协议等。理解并熟练掌握GPIO的使用是STM32开发的基础，对于进一步探索其他外设功能和系统级设计至关重要。