1. STM32实物图:
2. STM32引脚分布图:
STM32F103ZET6:共144个引脚,7组IO口,每组16个IO口
7*16=112个IO口(这7组IO口分别为GPIOA,GPIOB…GPIOG)
例如:PGIOA包括PA0,PA1,PA2…PA15,每组16个IO口
二,IO口的根本结构和作业方式
1. STM32F1系列IO口的根本结构()IO口内部电路结构)
右侧I/O引脚部分为芯片暴露在外部的引脚
每个引脚在数据手册都有阐明是否支撑(辨认))5V电压
三,PGIO的8种作业方式
4种输入方式
输入浮空
输入上拉
输入下拉
模仿输入
4种输出方式
开漏输出
开漏复用功用
推挽输出
推挽复用功用
可装备3种最大翻转速度
2MHz
10MHz
50MHz
四,八种作业方式解说
1,GPIO输入作业方式1-输入浮空方式
1)外部经过IO口输入电平,外部电平经过上下拉部分(浮空方式下都封闭,既无上拉也无下拉电阻)
2)传输到施密特触发器(此刻施密特触发器为翻开状况)
3)持续传输到输入数据寄存器IDR
4)CPU经过读输入数据寄存器IDR完成读取外部输入电平值
在输入浮空方式下能够读取外部输入电平
2,GPIO输入作业方式2-输入上拉方式
和输入浮空方式相比较,不同之处在于内部有一个上拉电阻衔接到VDD(输入上拉方式下,上拉电阻开关接通,阻值约30-50K)
外部输入经过上拉电阻,施密特触发器存入输入数据寄存器IDR,被CPU读取
3,GPIO输入作业方式3-输入下拉方式
和输入浮空方式相比较,不同之处在于内部有一个下拉电阻衔接到VSS(输入下拉方式下,下拉电阻开关接通,阻值约30-50K)
外部输入经过下拉电阻,施密特触发器存入输入数据寄存器IDR,被CPU读取
4,GPIO输入作业方式4-输入模仿方式
上拉和下拉部分均为封闭状况(AD转化-模仿量转化为数字量)
施密特触发器为截止状况
经过模仿输入通道输入到CPU
IO口外部电压为模仿量(电压方式非电平方式),作为模仿输入规模一般为0~3.3V
5,GPIO输出作业方式1-开漏输出方式
1,CPU写入位设置/清楚寄存器BSRR,映射到输出数据寄存器ODR
2,联通到输出操控电路(也便是ODR的电平)
3,ODR电平经过输出操控电路进入N-MOS管
-ODR输出1:
N-MOS截止,IO端口电平不会由ODR输出决议,而由外部上拉/下拉决议
在输出状况下,输出的电平能够被读取,数据存入输入数据寄存器,由CPU读取,完成CPU读取输出电平
所以,当N-MOS截止时,假如读取到输出电平为1,纷歧定是咱们输出的1,有可能是外部上拉发生的1
-ODR输出0:
N-MOS敞开,IO端口电平被N-MOS管拉倒VSS,使IO输出低电平
此刻输出的低电平相同能够被CPU读取到
6,GPIO输出作业方式2-开漏复用输出方式
与开漏输出方式仅有的差异在于输出操控电路之前电平的来历
开漏输出方式的输出电平是由CPU写入输出数据寄存器操控的
开漏推挽输出方式的输出电平是由复用功用外设输出决议的
其他与开漏输出方式类似:
操控电路输出为1:N-MOS截止,IO口电平由外部上拉/下拉决议
操控电路输出为0:N-MOS敞开,IO口输出低电平
7,GPIO输出作业方式3-推挽输出方式
与开漏输出相比较:
输出操控寄存器部分相同
输出驱动器部分加入了P-MOS管部分
当输出操控电路输出1时:
P-MOS管导通N-MOS管截止,被上拉到高电平,IO口输出为高电平1
当输出操控电路输出0时:
P-MOS管截止N-MOS管导通,被下拉到低电平,IO口输出为低电平0
一起IO口输出的电平能够经过输入电路读取
8,GPIO输出作业方式4-复用推挽输出方式
与推挽输出方式仅有的差异在于输出操控电路之前电平的来历
开漏输出方式的输出电平是由CPU写入输出数据寄存器操控的
开漏推挽输出方式的输出电平是由复用功用外设输出决议的
9,推挽输出和开漏输出的差异:
推挽输出:
能够输出强高/强低电平,能够衔接数字器材
开漏输出:
只能输出强低电平(高电平需求依托外部上拉电子拉高),适合做电流型驱动,吸收电流才能较强(20ma之内)
五,STM32-IO口相关寄存器
每组GPIO包括系列7个寄存器(7组GPIO共包括7*7=49个寄存器)
两个32位装备寄存器
GPIOx_CRL 低16位
GPIOx_CRH 高16位
两个32位数据寄存器
GPIOx_IDR 输入数据寄存器
GPIOx_ODR 输出数据寄存器
一个32方位位/复位寄存器
GPIOx_BSRR
一个16位复位寄存器
GPIOx_BRR
一个32位确定寄存器
GPIOx_LCKR
六,STM32-IO口相关寄存器解说
1,端口装备寄存器:
STM32每组GPIO位16个IO口,每4位操控一个IO口,所以32位操控8个IO口
分为低16位:GPIOx_CRL和高16位:GPIOx_CRH共32位操控一组GPIO的16个IO口
如图:以端口装备寄存器低16位为例,每四位操控一个IO口(高16位同理)
MODEx的2位 : 装备IO口输出/输出方式(1种输出+3种不同速度的输出方式)
CNFx的2位 : 装备IO口输入/输出状况下(由MODEx操控)的输入/输出方式
以GPIOA_CRL为例,装备IO口PA0 -> MODE0=00(输入方式) CNF0=10(上拉/下拉输入方式)
此种装备下到底是上拉仍是下拉输入方式还需由ODR寄存器决议
关于上拉/下拉的操控咱们将在下面-数据寄存器-中介绍ODR输出寄存器时具体阐明
2,数据寄存器(以输入数据寄存器GPIOx_IDR为例)
每一组IO口都具有一个GPIOx_IDR的32位寄存器(实践只运用低16位,高16位保存),即16位操控16个IO口,每一位操控一个
如图：IDR寄存器共32位,0~15位代表一组IO口16个IO当时值
这儿咱们现已了解了输入/输出数据寄存器,现在说下上面说到的问题:
当IO口装备为输入方式且装备为上拉/下拉输入方式(即MODEx=00 CNFx=10时),ODR决议到底是上拉仍是下拉
1)当输出方式时,ODR为输出数据寄存器
2)当输入方式时,ODR用作区别当时位输入方式到底是上拉输入(ODRx=0)仍是下拉输入(ODRx=1)
3,端口位设置/铲除寄存器(GPIOx_BSRR)
BSRR寄存器效果:
BSRR寄存器为32位寄存器,低16位BSx为设置为(1设置0不变),高16位BRx为重置位(1:铲除0:不变)
当然,终究的意图仍是经过BSRR直接设置ODR寄存器,改动IO口电平
4,端口位铲除寄存器(GPIOx_BRR)
GPIOx_BRR寄存器效果同GPIOx_BSRR寄存器高16位
一般咱们运用BSRR低16位和BRR的低16位(STM32F4系列取消了BSRR的高16位)
5,锁存寄存器:运用较少暂不剖析
七,端口的复用和重映射
1,端口的复用：
大部分IO口可复用为外部功用引脚,参阅芯片数据手册(IO口复用和重映射)
例如:STM32F103ZET6的PA9和PA10引脚可复用为串口发送和接纳功用引脚,也可复用为定时器1的通道2和通道3
端口复用的效果：最大极限的使用端口资源
2,端口的重映射：
串口1默许引脚是PA9,PA10能够经过装备重映射映射到PB6,PB7
端口重映射的效果：便利布线
3,STM32所有的IO口都可作为中止输入(51单片机只要2个端口能够作为外部中止输入)
