STM32库函数说明及示例

STM32库函数说明及示例（版本V1.4.0）
----第一篇：GPIO库
相关术语说明：
gpio：通用输入输出接口
gpio管脚：一个io管脚，这个管脚可以有多个配置。

在库函数中用GPIO_Pin_1这样的宏定义表示
gpio端口（gpio分组）：一组gpio管脚的信息。

在库函数中用宏定义GPIOA GPIOB等表示
1 gpio库说明
库文件名：stm32f4xx_gpio.c
文档提示翻译：
如何使用这个驱动
（1）使用RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOx, ENABLE)函数使能GPIO的AHB总线时钟。

（2）使用GPIO_Init()函数对每个引脚进行四种可能的配置
《1》输入状态：Floating（浮空）, Pull-up（上拉）, Pull-down（下拉）
《2》输出状态：Push-Pull （上拉下拉）(Pull-up（上拉）, Pull-down（下拉）or no Pull（不上拉也不下拉）)，Open Drain（开漏）(Pull-up（上拉）, Pull-down（下拉）or no Pull（不上拉也不下拉）)，在输出模式，速度配置成2MHZ,25MHZ,50MHZ和100MHZ. 《3》第二功能：上拉下拉和开漏
《4》模拟：当一个管脚被用作ADC通道或者DAC输出的时候，需要配置成此模式（3）外设的第二功能：
《1》在ADC和DAC模式，使用GPIO_InitStruct->GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN 把需要的管脚配置成模拟模式
《2》对于其它的管脚（定时器，串口等）：
l 使用GPIO_PinAFConfig()函数把管脚和需要的第二功能进行连接
l 使用GPIO_InitStruct->GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF把需要的管脚配置成第二功能模式l 通过成员变量GPIO_PuPd, GPIO_OType and GPIO_Speed选择类型，上拉下拉和输出速度
l 调用函数GPIO_Init()
（4）在输入模式，使用函数GPIO_ReadInputDataBit()得到配置好管脚的电平
（5）在输出模式，使用函数GPIO_SetBits()/GPIO_ResetBits()设置配置好IO的高低电平
（6）在复位过程和刚刚复位后，第二功能是无效的，GPIO被配置成了输入浮空模式（JTAG管脚除外）
（7）当LSE振荡器关闭的时候，LSE振荡器管脚OSC32_IN和OSC32_OUT可以作为通过IO来使用（分别用PC14和PC15表示）。

LSE的优先级高于GPIO函数
（8）当HSE振荡器关闭的时候，HSE振荡器管脚OSC_IN和OSC_OUT可以作为通用IO（PH0，PH1）来使用。

HSE的优先级高于GPIO函数。

2 具体函数说明
初始化和配置相关函数
1． voidGPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx)
函数解释：gpio的反初始化函数，该函数的作用是把GPIO相关的寄存器配置成上电复位后的默认状态，在第一次初始化前或者不再使用某一个接口后可以调用该函数。

函数参数说明：GPIOx：gpio的分组，如GPIOA GPIOB GPIOC等的宏定义（这些宏定义在头文件stm32f4xx.h中，由厂家写好，我们直接使用即可）
2． voidGPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef*GPIO_InitStruct)
函数解释：gpio的初始化函数，该函数的作用是对io进行初始化。

函数参数说明：（1）GPIOx：gpio的分组，如GPIOA GPIOB GPIOC等的宏定义。

（2）GPIO_InitStruct：gpio的初始化相关结构体。

该结构体里面的成员变量决定了我们具体的初始化参数。

以下进行说明：
l GPIO_Pin：指定具体的IO脚，如GPIO_Pin_0 GPIO_Pin_1这样的宏定义，这些宏由厂家写好，我们直接使用即可。

l GPIO_Mode：指定gpio的模式，有以下四种模式：
GPIO_Mode_IN（输入），GPIO_Mode_OUT（输出），GPIO_Mode_AF（第二功能），GPIO_Mode_AN（模拟），可以直接使用这四种宏定义。

l GPIO_Speed：指定IO的最快翻转速度，也就是当使用IO产生频率（如PWM）的最快速度。

有以下四种速度的配置：
GPIO_Low_Speed（低速），GPIO_Medium_Speed（中等速度），GPIO_Fast_Speed（快速），GPIO_High_Speed（高速），可以直接使用这四种宏定义。

l GPIO_OType：指定选择管脚的输出类型，有以下两种配置：
GPIO_OType_PP（推挽方式输出）,GPIO_OType_OD（开漏方式输出），可以直接使用这两种宏定义。

Tips:
推挽输出：推挽输出就是单片机引脚可以直接输出高电平电压。

低电平时接地，高电平时输出单片机电源电压。

这种方式可以不接上拉电阻。

但如果输出端可能会接地的话，这个时候输出高电平可能引发单片机运行不稳定，甚至可能烧坏引脚。

推挽方式的驱动力更大。

开漏输出：开漏输出就是不输出电压，低电平时接地，高电平时不接地。

如果外接上拉电阻，则在输出高电平时电压会拉到上拉电阻的电源电压。

这种方式适合在连接的外设电压比单片机电压低的时候。

l GPIO_PuPd。

指定选择管脚的上拉和下拉模式。

有如下三种配置：
GPIO_PuPd_NOPULL（不上拉也不下拉），GPIO_PuPd_UP（上拉），GPIO_PuPd_DOWN （下拉）。

Tips：这些都是IO的内部上拉或者下拉模式，也可以接上拉和下拉电阻通过硬件进行外部上拉和外部下拉。

3． voidGPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
函数解释：gpio结构体的初始化。

对GPIO_InitStruct结构体进行默认配置
函数参数说明：GPIO_InitStruct，直接传入该结构体的指针，在该函数内会对结构体进行初始化。

4． voidGPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
函数解释：锁定gpio的寄存器，锁定的寄存器是GPIOx_MODER,GPIOx_OTYPER, GPIOx_OSPEEDR,GPIOx_PUPDR, GPIOx_AFRL and GPIOx_AFRH。

在下一次复位前，被锁定的管脚不能被修改。

函数参数说明：GPIOx：gpio的分组（如GPIOA,GPIOB等）。

GPIO_Pin：具体的gpio管脚（如GPIO_Pin_0 GPIO_Pin_1这样的宏定义）
GPIO的读写函数
1． uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_tGPIO_Pin)
函数解释：读取io输入管脚的值
函数参数说明：GPIOx：gpio的分组/gpio端口；GPIO_Pin：具体的gpio管脚
函数返回值说明：输入管脚的值Bit_SET（高电平） Bit_RESET（低电平）
2． uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)
函数解释：读取输入io数据，该函数用于读取一个IO分组的所有数据
函数参数说明：GPIOx：gpio的分组/gpio端口
函数返回值说明：一个io端口的所有数据（输入状态）
3． uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_tGPIO_Pin)
函数解释：读取io输出管脚的值
函数参数说明：GPIOx：gpio的分组/gpio端口；GPIO_Pin：具体的gpio管脚
函数返回值说明：输出管脚的值Bit_SET（高电平） Bit_RESET（低电平）
4． uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)
函数解释：读取输出io分组/端口的值
函数参数说明：GPIOx：gpio的分组/gpio端口
函数返回值说明：一个io端口的所有数据（输出状态）
5． voidGPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
函数解释：对io管脚进行置位（输出高电平）。

这个函数使用GPIOx_BSRR寄存器来实现原子读或者修改操作。

在这种情况下，在读和修改访问时发生一个IRQ中断是没有危险的。

函数参数说明：GPIOx：gpio的分组/gpio端口；GPIO_Pin：具体的gpio管脚或者是io管脚的组合
6． voidGPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
函数解释：对io管脚进行复位（输出低电平）。

这个函数使用GPIOx_BSRR寄存器来实现原子读或者修改操作。

在这种情况下，在读和修改访问时发生一个IRQ中断是没有危险的。

函数参数说明：GPIOx：gpio的分组/gpio端口；GPIO_Pin：具体的gpio管脚或者是io管脚的组合
7． voidGPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitActionBitVal)
函数解释：对某一位进行写入操作
函数参数说明：GPIOx：gpio的分组/gpio端口；GPIO_Pin：具体的gpio管脚；BitVal：写入高电平或者低电平（Bit_RESET：写入低电平 Bit_SET：写入高电平）
8． voidGPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal)
函数解释：对gpio端口进行写入操作，适用于对统一端口的多个管脚的写入
函数参数说明：GPIOx：gpio的分组/gpio端口； BitVal：写入高电平或者低电平（Bit_RESET：写入低电平 Bit_SET：写入高电平）
9． voidGPIO_ToggleBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
函数解释：翻转指定的gpio口，也就是说，如果当前的io是低电平，则变成高电平，如果当前io是高电平，则变成低电平
函数参数说明：GPIOx：gpio的分组/gpio端口；GPIO_Pin：具体的gpio管脚。

Gpio复用功能配置函数
1． voidGPIO_PinAFConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinSource,uint8_t GPIO_AF)
函数解释：改变指定管脚的映射关系。

即配置指定管脚的复用功能。

函数参数说明：GPIOx：gpio的分组/gpio端口；GPIO_PinSource：具体要配置成复用功能的管脚（如GPIO_Pin_0 GPIO_Pin_1这样的宏定义）；GPIO_AF：选择该管脚要使用的复用功能。

代码示例：
示例一：把gpioa6配置成输出管脚，并配置成高电平
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin= GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode= GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd= GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
示例二：把gpioe4配置成输入
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE,ENABLE);
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin= GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IN;
GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd= GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStruct);
示例三：配置复用功能 PA9 PA10 配置成串口1的收发接口
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟
//串口1对应引脚复用映射
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);//GPIOA9复用为USART1
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);//GPIOA10复用为USART1
//USART1端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9与GPIOA10 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF;//复用功能
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_OType= GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd= GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化PA9，PA10。