目录一、什么是GPIO口1、GPIO口的作用2、GPIO口的描述和数量3、GPIO口控制器二、如何配置GPIO口1、GPIO口控制器框图1.1 一个GPIO口可以配置几种模式①输入②通用输出③复用功能④模拟模式1.2 通用输出和通用输入的细节说明①通用输入部分a.怎么读b.如何保持电平状态c.读之前怎么配置②通用输出部分a.怎么输出b.输出之前怎么配置2、GPIO口寄存器描述2.1 如何看寄存器2.2 知道哪些模式具体使用那些寄存器配置①通用输入②通用输出③复用模式④模拟模式2.3 总结配置思路①输入：②输出：三、具体使用GPIO口1、关于LED灯的使用需求1：控制核心板的四个LED灯亮灭需求2：流水灯函数（计数思想切换灯）2、关于蜂鸣器的使用需求：控制蜂鸣器的开关3、关于按键的使用需求：四个按键控制四个LED4、关于传感器的使用4.1传感器分类：4.2检测电平信号类传感器的使用①火焰检测传感器②红外避障传感器总结：一、什么是GPIO口1、GPIO口的作用GPIO是单片机与外界进行信息交换的唯一窗口；2、GPIO口的描述和数量STM32F407VG（E）T6有100引脚，其中包括5组IO口5组：GPIOA，GPIOB，到E 每一组有0~15号（16个）//16*5==80GPIOA：0 1 2 3......15 16个 GPIOB：0 1 2 3......15 16个GPIOC：0 1 2 3......15 16个 GPIOD：0 1 2 3......15 16个GPIOE：0 1 2 3......15 16个 PA5表示：GPIOA组的5号IO口 3、GPIO口控制器GPIO控制器: 每组都有一个GPIO控制器控制16个IO口 二、如何配置GPIO口GPIO框图：1、GPIO口控制器框图1.1 一个GPIO口可以配置几种模式①输入直接读（检测）IO口的电平状态②通用输出 内核直接控制IO输出高低电平③复用功能a.复用输入：从IO进来的数据信号要经过片上外设(串口控制器)，再到内核b.复用输出：内核将数据信号发送到片上外设，片上外设再通过IO口传送出去注：在M4中选用复用模式时没有严格的区分输入输出④模拟模式a.模拟输入：外界的模拟量(电压)通过IO口进入到ADC控制器，ADC控制器转换成数字量b.模拟输出: 内核将数字信号发送到DAC上，DAC将数字信号转换成电压值，通过IO出去1.2 通用输出和通用输入的细节说明①通用输入部分通用输入说明：a.怎么读①如何读取电平状态，通过读输入数据寄存器的对应位是0还是1，来确定IO高低电平②上下拉电阻作用 在通用输入的时候，也就是在读某个IO的电平的时候，一定要让此IO口先保持一个电平状态，这样才能检测到不同电平状态。b.如何保持电平状态①可以通过芯片内部的上下拉电阻，由于是弱上下拉一般不用②硬件外界一个上拉电阻或者下拉电阻c.读之前怎么配置打开GPIOx的时钟配置GPIOx的模式(输入模式 00输出模式 01 复用模式 10 模拟模式 11) ---端口模式寄存器配置GPIOx的上下拉(无上下拉-0上拉-01 下拉-10) ---端口上下拉寄存器读取GPIOx的数据---端口输入数据寄存器②通用输出部分通用输出说明：a.怎么输出①输出原则对输出数据寄存器的对应位写0 或 1，就可以控制对应编号的IO口输出低/高电平②输出类型推挽输出：IO口可以输出高电平，也可以输出低电平推挽电路的工作原理推挽电路结构：上管：P-MOS（源极接电源VDD）。下管：N-MOS（源极接地GND）。输出端：两管的漏极（D）相连，作为输出信号。输出高电平的控制逻辑：P-MOS栅极电压：被驱动电路拉低至 GNDN-MOS栅极电压：被驱动电路拉低至 GND输出低电平的控制逻辑：P-MOS栅极电压：被驱动电路拉高至 VDDN-MOS栅极电压：被驱动电路拉高至 VDD推挽电路的核心设计：在任何时刻，P-MOS和N-MOS中仅有一个导通，确保电源（VDD）到地（GND）之间无直通电流。输出高电平时：P-MOS导通（栅极GND），N-MOS关断（栅极GND）。输出低电平时：N-MOS导通（栅极VDD），P-MOS关断（栅极VDD）。开漏输出：IO口只能输出低电平所以：在输出的时候，要选择推挽或者开漏③关于场效应管(MOS管)的补充MOS管的导通条件 P-MOS（P沟道MOS管）：栅极（G）电压 低于 源极（S）电压N-MOS（N沟道MOS管）：栅极（G）电压 高于 源极（S）电压MOS管的关断条件 P-MOS（P沟道MOS管）：栅极（G）电压 高于 源极（S）电压N-MOS（N沟道MOS管）：栅极（G）电压 低于 源极（S）电压
STM32学习笔记---GPIO篇
目录一、什么是GPIO口1、GPIO口的作用2、GPIO口的描述和数量3、GPIO口控制器二、如何配置GPIO口1、GPIO口控制器框图1.1 一个GPIO口可以配置几种模式①输入②通用输出③复用功能④模拟模式1.2 通用输出和通用输入的细节说明①通用输入部分a.怎么读b.如何保持电平状态c.读之前怎么配置②通用输出部分a.怎么输出b.输出之前怎么配置2、GPIO口寄存器描述2.1 如何看寄存器2.2 知道哪些模式具体使用那些寄存器配置①通用输入②通用输出③复用模式④模拟模式2.3 总结配置思路①输入：②输出：三、具体使用GPIO口1、关于LED灯的使用需求1：控制核心板的四个LED灯亮灭需求2：流水灯函数（计数思想切换灯）2、关于蜂鸣器的使用需求：控制蜂鸣器的开关3、关于按键的使用需求：四个按键控制四个LED4、关于传感器的使用4.1传感器分类：4.2检测电平信号类传感器的使用①火焰检测传感器②红外避障传感器总结：一、什么是GPIO口1、GPIO口的作用GPIO是单片机与外界进行信息交换的唯一窗口；2、GPIO口的描述和数量STM32F407VG（E）T6有100引脚，其中包括5组IO口5组：GPIOA，GPIOB，到E 每一组有0~15号（16个）//16*5==80GPIOA：0 1 2 3......15 16个 GPIOB：0 1 2 3......15 16个GPIOC：0 1 2 3......15 16个 GPIOD：0 1 2 3......15 16个GPIOE：0 1 2 3......15 16个 PA5表示：GPIOA组的5号IO口 3、GPIO口控制器GPIO控制器: 每组都有一个GPIO控制器控制16个IO口 二、如何配置GPIO口GPIO框图：1、GPIO口控制器框图1.1 一个GPIO口可以配置几种模式①输入直接读（检测）IO口的电平状态②通用输出 内核直接控制IO输出高低电平③复用功能a.复用输入：从IO进来的数据信号要经过片上外设(串口控制器)，再到内核b.复用输出：内核将数据信号发送到片上外设，片上外设再通过IO口传送出去注：在M4中选用复用模式时没有严格的区分输入输出④模拟模式a.模拟输入：外界的模拟量(电压)通过IO口进入到ADC控制器，ADC控制器转换成数字量b.模拟输出: 内核将数字信号发送到DAC上，DAC将数字信号转换成电压值，通过IO出去1.2 通用输出和通用输入的细节说明①通用输入部分通用输入说明：a.怎么读①如何读取电平状态，通过读输入数据寄存器的对应位是0还是1，来确定IO高低电平②上下拉电阻作用 在通用输入的时候，也就是在读某个IO的电平的时候，一定要让此IO口先保持一个电平状态，这样才能检测到不同电平状态。b.如何保持电平状态①可以通过芯片内部的上下拉电阻，由于是弱上下拉一般不用②硬件外界一个上拉电阻或者下拉电阻c.读之前怎么配置打开GPIOx的时钟配置GPIOx的模式(输入模式 00输出模式 01 复用模式 10 模拟模式 11) ---端口模式寄存器配置GPIOx的上下拉(无上下拉-0上拉-01 下拉-10) ---端口上下拉寄存器读取GPIOx的数据---端口输入数据寄存器②通用输出部分通用输出说明：a.怎么输出①输出原则对输出数据寄存器的对应位写0 或 1，就可以控制对应编号的IO口输出低/高电平②输出类型推挽输出：IO口可以输出高电平，也可以输出低电平推挽电路的工作原理推挽电路结构：上管：P-MOS（源极接电源VDD）。下管：N-MOS（源极接地GND）。输出端：两管的漏极（D）相连，作为输出信号。输出高电平的控制逻辑：P-MOS栅极电压：被驱动电路拉低至 GNDN-MOS栅极电压：被驱动电路拉低至 GND输出低电平的控制逻辑：P-MOS栅极电压：被驱动电路拉高至 VDDN-MOS栅极电压：被驱动电路拉高至 VDD推挽电路的核心设计：在任何时刻，P-MOS和N-MOS中仅有一个导通，确保电源（VDD）到地（GND）之间无直通电流。输出高电平时：P-MOS导通（栅极GND），N-MOS关断（栅极GND）。输出低电平时：N-MOS导通（栅极VDD），P-MOS关断（栅极VDD）。开漏输出：IO口只能输出低电平所以：在输出的时候，要选择推挽或者开漏③关于场效应管(MOS管)的补充MOS管的导通条件 P-MOS（P沟道MOS管）：栅极（G）电压 低于 源极（S）电压N-MOS（N沟道MOS管）：栅极（G）电压 高于 源极（S）电压MOS管的关断条件 P-MOS（P沟道MOS管）：栅极（G）电压 高于 源极（S）电压N-MOS（N沟道MOS管）：栅极（G）电压 低于 源极（S）电压
