【3-1】GPIO输出
0.GPIO程序笔记
操作STM32的GPIO总共需要三个步骤：
1.使用RCC开启GPIO的时钟
2.使用GPIO_Iint函数初始化GPIO
3.使用输出或者输入函数控制GPIO口
//使用RCC开启GPIO的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; //定义结构体(可以理解为建立GPIO对象)
//配置结构体
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //模式为推挽输出
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_x; //Px口
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度为50MHz
//第一个参数需要填GPIO+字母对应引脚区域
GPIO_Init(GPIOx,&GPIO_InitStruct); //初始化GPIO口GPIO的常用输出函数
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
//填入参数 1.GPIOx 2.GPIO_Pin
//函数功能 把指定的端口设置为高电平void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
//填入参数 1.GPIOx 2.GPIO_Pin
//函数功能 把指定的端口设置为低电平void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal);
//填入参数 1.GPIOx 2.GPIO_Pin 3.BitVal
//函数功能 根据第三个参数的值来设置指定的端口void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);
//填入参数 1.GPIOx 2.PortValue
//函数功能 可以同时对16个端口进行写入操作GPIO常用输入函数
uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
//填入参数 1.GPIOx 2.GPIO_Pin
//函数功能 读取输入数据寄存器某一个端口的输入值uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);
//填入参数 1.GPIOx
//函数功能 读取整个输入数据寄存器
//返回值是unit16_t,是16为位的数据，每位代表一个端口值uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
//填入参数 1.GPIOx 2.GPIO_Pin
//函数功能 读取输出数据寄存器的某一个位
//所以原则上来说，它并不是用来读取端口的输入数据的。
//这个函数一般用于输出模式下，用来看下自己输出的是什么。uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);
//填入参数 1.GPIOx
//函数功能 读取整个输出数据寄存器
//所以原则上来说，它并不是用来读取端口的输入数据的。
//这个函数一般用于输出模式下，用来看下自己输出的是什么。其他GPIO函数
void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
//填入参数 1.GPIOx 2.GPIO_Pin
//函数功能：用来锁定GPIO配置的，调用这个函数，参数指定某个引脚，那这个引脚的配置就会呗锁定，防止意外更改。void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);
//填入参数：1.选择你要重映射的方式 2.参数新的状态
//函数功能：可以用来进行引脚重映射1.GPIO介绍
1.GPIO简介
输出模式下如果是控制功率比较大的元器件，则需要加入驱动电路，例如电机。与此同时，输出模式还可以用以模拟通信协议，比如IIC，SPI或者某个芯片特定的协议。
输入模式最常见的就是按键了，另外还可以读取带数值的模块，比如光敏电阻模块，热敏电阻模块等。当然也可以模拟通信接收数据。
2.GPIO基本结构
整体结构
每个GPIO中：
寄存器：就是一段特殊的存储器，内核可以通过APB2总线对寄存器进行读写，这样就可以完成输出电平和读取电平的功能了。这个寄存器的每一位对应一个引脚，其中输出寄存器写1，对应引脚就会输出高电平，写0则输出低电平。输入寄存器读取1，就证明对应端口目前是高电平，读取为0则就是低电平。
PS：因为STM32是32位单片机，所以STM32内部的寄存器都是32位的，但这个端口只有16位，所以这个寄存器只有低16位对应的有端口，高16位是没有用到的。
驱动器：是用来增加信号的驱动能力的。寄存器只负责存储数据，如果要进行点灯这样的操作的话，还是需要驱动器来负责增大驱动能力。
GPIO位结构
下图是STM32参考手册中的GPIO位结构电路图：
2.GPIO模式
浮空/上拉/下拉输入模式
前三种输入模式的电路基本是一样的，区别就是上拉电阻和下拉电阻的连接。
PS：浮空输入的电平是不确定的，所以在使用浮空输入时，端口一定要接上一个连续的驱动源，不能出现悬空的状态。
PS：VDD_FT：容忍5v的引脚，它的上边保护二极管要做一下处理，要不然这里直接接VDD 3.3v的话，外部再接入5v电压就会导致上边二极管开启，并且产生比较大的电流，这个是不太妥当的。
模拟输入
可以说是ADC数模转换器的专属配置了，下面是其结构：
PS：上图画X的部分就是没用到的部分。
开漏输入/推挽输出
电路基本一样，都是数字输出端口，可以用于输出高低电平。
区别就是：
开漏输出的高电平呈现的是高阻态，没有驱动能力。
推挽输出的高低电平都是具有驱动能力的。
下面是电路图：
此时，输出是由输出数据寄存器控制的。
如果P-MOS无效，就是开漏输出。
如果P-MOS和N-MOS都有效，就是推挽输出。
另外，在输出模式下，输入模式也是有效的。但是之前的电路图在输入模式下，输出都是无效的。
这是因为，一个端口只能有一个输出，但可以有多个输入。所以当配置成输出模式的时候，内部也可以顺便输入一下，这个是没啥影响的。
复用开漏输出/复用推挽输出
这俩模式跟普通的开漏输出和推挽输出也差不多，只不过是复用的输出，引脚电平是由片上外设控制的。
PS：除了我们写程序让芯片操作的都是片上外设，比如温感光感。
下面是电路图：
同时普通的输入也是有效的，顺便接收一下电平信号。
总结
其实在GPIO的这8种模式中，除了模拟输入这个模式会关闭数字的输入功能，在其他7个模式中，所有的输入都是有效的
3.外围设备介绍(LED，蜂鸣器)
1.LED，蜂鸣器
介绍：
接入STM32的硬件电路图：
左边两图为使用STM32的GPIO口驱动LED的电路
左上为低电平触发，左下为高电平触发。
右边两图为使用STM32的GPIO口驱动蜂鸣器的电路。
左上为低电平触发，左下为高电平触发。
那么，高电平触发和低电平触发该如何选择为好呢？
这就得看这个IO口高低电平的驱动能力如何了。我们刚才介绍，这个GPIO在推挽输出模式下，高低电平均有比较强的驱动能力，所以在这里这两种接法均可。
但是在单片机的电路里，一般倾向使用第一种接法（低电平触发）因为很多单片机或者芯片，都使用了高电平弱驱动，低电平强驱动的规则，这样可以一定程度上避免高低电平打架。所以如果高电平驱动能力弱，那就不能使用第二种接法（高电平触发）了。
2.面包板
略