STM32 CubeMX 学习：001-GPIO的使用

Posted 2020-11-26 schips

背景

在上一讲STM32 CubeMX 学习：搭建开发环境中，我们已经利用CubeMx搭建了可编译的工程。

今天就开始来介绍STM32 GPIO的有关知识，以及如何驱动它。

HOST-OS : Windows-10
STM32 Cube ：v5.6
MCU : STM32F429
LIB : stm32cube_fw_f4_v1250

知识

在STM32中，GPIO有这些属性：输入、输出、复用功能；也可以设置速度，上下拉，推挽开漏等电器特性。

在Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Inc/stm32f4xx_hal_gpio.h中有关于 GPIO属性的 定义。

/** 
  * @brief GPIO Init structure definition  
  */ 
typedef struct
{
  uint32_t Pin;       /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
                           This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */

  uint32_t Mode;      /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
                           This parameter can be a value of @ref GPIO_mode_define */

  uint32_t Pull;      /*!< Specifies the Pull-up or Pull-Down activation for the selected pins.
                           This parameter can be a value of @ref GPIO_pull_define */

  uint32_t Speed;     /*!< Specifies the speed for the selected pins.
                           This parameter can be a value of @ref GPIO_speed_define */

  uint32_t Alternate;  /*!< Peripheral to be connected to the selected pins. 
                            This parameter can be a value of @ref GPIO_Alternate_function_selection */
}GPIO_InitTypeDef;

Pin ： 指定的引脚号，右值表达式可以是 GPIO_PIN_0 ~ GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_All 任意相或

Mode： 引脚的模式

• GPIO_MODE_INPUT　　　　　　 浮空输入模式：电平状态取决于GPIO外部的电平状态；若在GPIO外部的引脚悬空时，读取结果是不确定的。
• GPIO_MODE_OUTPUT_PP　　　　推挽输出模式（输出较大电流）：推拉输出 既提高电路的负载能力，又提高开关速度。
• GPIO_MODE_OUTPUT_OD　　　　开漏输出模式（一般外接上拉电阻，如果外部不接上拉电阻只能输出低电平），可用于不同电压的系统之间的通信
• GPIO_MODE_AF_PP 　　　　　　复用推挽输出模式
• GPIO_MODE_OUTPUT_OD　　　　复用开漏输出模式
• GPIO_MODE_ANALOG　　　　　 复用模拟输入输出模式（ADC/DAC专用）

Pull：上/下拉模式

• GPIO_NOPULL　　 无(针对输出模式)
• GPIO_PULLUP　　 上拉输入(针对输入模式)
• GPIO_PULLDOWN 下拉输入(针对输入模式)

假设有一个GPIO口接到了 一个按键的一端，在此时：

• 如果按键的右端接正电源，那么就要 为 GPIO_PULLDOWN(下拉模式)，因为这样才能使得按键按下去的时候，能把I / O脚拉高，否则按键的功能等于摆设。
• 同理，如果按键另一端接地，我们就要设置为GPIO_PULLUP(上拉模式)了。

Speed：IO口速率（I/O口驱动电路的响应速度）
当STM32的GPIO端口设置为输出模式时，有三种速度可以选择：2MHz、10MHz和50MHz，通过选择速度来选择不同的驱动电路，达到最佳的噪声控制和降低功耗的目的。（高频的驱动电路，噪声也高，当不需要高的输出频率时，请选用低频驱动电路，这样非常有利于提高系统的EMI性能。）
STM32F429的端口输出速率为括号内容：

• GPIO_SPEED_LOW; 　　 （2）　　 2MHz注意：
• GPIO_SPEED_MEDIUM;　 （25）　 12.5MHz ~ 50MHz
• GPIO_SPEED_FAST;　　 （50）　　25MHz ~ 100 MHz
• GPIO_SPEED_HIGH;　　 （100）　 50MHz ~ 200MHz

Alternate：复用功能
本节课不讲。