STM外设介绍1（GPIO）-2. GPIO 在 STM32F103 上的应用

GPIO (General Purpose Input/Output) 是嵌入式系统最常用的外设之一，用于连接和控制外部设备，如 LED、按键、传感器、继电器等。

1.1 GPIO 模式

GPIO 可配置为不同的工作模式，以满足不同的硬件需求：

模式	描述
输入模式	GPIO 用于接收外部信号。
- 浮空输入 (Floating Input)	无内部上拉或下拉电阻，适合外部信号驱动。
- 上拉输入 (Pull-up Input)	内部连接上拉电阻，输入默认为高电平。
- 下拉输入 (Pull-down Input)	内部连接下拉电阻，输入默认为低电平。
- 模拟输入 (Analog Input)	用于连接模拟信号（如 ADC）。
输出模式	GPIO 用于输出信号。
- 推挽输出 (Push-Pull)	输出高电平或低电平，适合驱动 LED、继电器等。
- 开漏输出 (Open-Drain)	输出低电平或高阻状态，适合与 I²C 等总线连接。
复用功能模式	GPIO 引脚复用为外设功能（如 USART、SPI、I²C 等）。
输入/输出高速模式	支持快速切换（最高可达 50 MHz），适用于高速通信。

---

1.2 GPIO 特点

1. 可配置方向：每个引脚可以独立配置为输入或输出。
2. 中断功能：输入模式支持边沿触发中断（上升沿、下降沿或双边沿）。
3. 复用功能：每个引脚可复用为多种外设功能。
4. 端口组：STM32 GPIO 按端口分组，通常为 A、B、C 等，每组包含最多 16 个引脚（PA0-PA15、PB0-PB15）。

---

1.3 GPIO 控制寄存器

在 STM32F103 上，GPIO 的配置通过以下寄存器实现：

寄存器名称	描述
GPIOx_CRL	配置低 8 个引脚（Pin 0 - Pin 7）的模式和功能。
GPIOx_CRH	配置高 8 个引脚（Pin 8 - Pin 15）的模式和功能。
GPIOx_IDR	输入数据寄存器，用于读取引脚的电平状态。
GPIOx_ODR	输出数据寄存器，用于控制引脚的输出电平。
GPIOx_BSRR	置位/复位寄存器，用于高效地设置或清除引脚。
GPIOx_BRR	清除寄存器，用于快速清除指定引脚的状态。
GPIOx_LCKR	引脚锁定寄存器，用于防止误修改引脚配置。

---