GPIOMode_TypeDef 学习备注

标签：TypeDef Pin 引脚 InitStructure Mode GPIOMode GPIO Speed 备注

学习STM32——当需要用的GPIO引脚的时候往往要进行GPIO初始化，配置GPIO结构体函数。

   GPIO初始化：
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                   //定义结构体变量

   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   //GPIO模式
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;                          //GPIO引脚，赋值为第1号引脚
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;      //GPIO速度，赋值为50MHz

   GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);    //将赋值后的构体变量传递给GPIO_Init函数

其中，GPIO_Mode 有如下分类：

GPIO_Mode
GPIO_Mode	模式	简介
GPIO_Mode_AIN	模拟输入	GPIO无效，专供模拟输入ADC使用
GPIO_Mode_IN_FLOATING	浮空输入	读取引脚，可以做外部按键输入识别
GPIO_Mode_IPD	下拉输入	读取引脚电平，悬空默认低电平，高电平代表有输入
GPIO_Mode_IPU	上拉输入	读取引脚电平，悬空默认高电平，低电平代表有输入
GPIO_Mode_Out_OD	开漏输出	1，开漏引脚只能输出低电平，如果需要同时具备输出高电平功能，需要接外部上拉电阻获得高电平。 2，多个开漏输出可串联，形成逻辑“与”关系。 3，在IIC通信协议中可以作为输入。 4，当开漏输出“1”时，可读取外部电路电平信号。
GPIO_Mode_Out_PP	推挽输出	1，推挽输出能够输出两种稳定的状态，即高电平和低电平。 2，高低电平有较强的驱动能力，不需要外部驱动。
GPIO_Mode_AF_OD	复用开漏输出	可以将一个引脚同时用作输入和输出。当该引脚被配置为输出时，它将变为开漏输出模式，当该引脚被外设配置为输入时，它将变为高阻态。
GPIO_Mode_AF_PP	复用推挽输出	可以将一个引脚同时用作输入和输出。当该引脚被配置为输出时，它将变为推挽输出模式，当该引脚被外设配置为输入时，它将变为高阻态。

怎么去记它呢？笔者的想法是：只要是带 “I” 的为输入，其他都为输出；IPU 最后一个U 为 up 的意思，即为上拉；同理，D为 Dnow，IPD为下拉。AIN的 “A” 为 Analog，模拟信号的意思； FLOAT 就不用解释了吧。再记住OD为开漏，PP为推挽，AF为复用，就没了。

该怎么去理解这几种GPIO模式呢？作为刚入门的新手来说，建议是先学完STM32全部课程，再去理解它。

我在网上查看他们的解释的时候发现，解释中有很多我没接触过的专有名称和场景。它们之间是相互关联的，所以前期看不懂没关系，后面边用边理解更有效，学完回过头看，温故知新。但最重要的还是坚持下来！笔者的理解有限，如想要深入理解，下面这个博主写得很好：深刻理解GPIO(上拉输入、下拉输入、模拟输入、浮空输入，开漏输出，推挽输出的区别，以STM32为例)_下拉输出-CSDN博客

该怎么选择输入输出模式呢，主要方式是看参考手册。笔者还是整理了初学者入门学习几个应用实验场景的GPIO结构体配置，仅供学习参考，开发主要还是以参考手册为主。

1 LED灯、蜂鸣器初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO模式，赋值为推挽输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIO引脚，赋值为第0号引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //GPIO速度，赋值为50MHz

注：控制LED灯需要对LED灯对应的引脚输出高低电平来控制灯的亮灭，控制蜂鸣器也是通过高低电平来控制开关，故使用推挽输出模式。

2 按键初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //GPIO模式，赋值为上拉输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

注：按键控制需要检测按键是否被按下，需要对输入电平来进行判断。故使用上拉输入模式。

3 光敏传感器控制蜂鸣器实验

蜂鸣器初始化：

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO模式，赋值为推挽输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

光敏传感器初始化：

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //GPIO模式，赋值为上拉输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

4 对射式红外传感器初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //GPIO模式，赋值为上拉输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

5 旋转编码器初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //GPIO模式，赋值为上拉输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

6 定时器初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //GPIO模式，赋值为上拉输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

7 PWM初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //GPIO模式，赋值为复用推挽输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

注：PWM既要有定时器时基单元输入，又要输出有高有低的电平信号脉冲。故使用复用推挽输出模式。

8 PWM驱动直流电机实验

直流电机初始化：

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO模式，赋值为推挽输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

注：直流电机有正转和反转两种方式，所以需要额外初始化来控制方向引脚，使用推挽输出模式。

void Motor_SetSpeed(int8_t Speed)
{
	if (Speed >= 0)							//如果设置正转的速度值
	{
		GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);	//PA4置高电平
		GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);	//PA5置低电平，设置方向为正转
		PWM_SetCompare3(Speed);				//PWM设置为速度值
	}
	else									//否则，即设置反转的速度值
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);	//PA4置低电平
		GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);	//PA5置高电平，设置方向为反转
		PWM_SetCompare3(-Speed);			//PWM设置为负的速度值，因为此时速度值为负数，而PWM只能给正数
	}
}

9 输入捕获初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //GPIO模式，赋值为上拉输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

10 编码器初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //GPIO模式，赋值为上拉输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

11 AD单通道、多通道初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //GPIO模式，赋值为模拟输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; // 多通道： GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | ...
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

12 串口初始化（发送+接收）

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //将PA9引脚初始化为复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //将PA10引脚初始化为上拉输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

注：串口 Tx引脚是USART外设控制的输出脚，它在发送数据时需要输出定时翻转的高低电平，使用复用推挽输出模式。 Rx引脚是USART外设控制的输入脚，选择上拉输入模式。

13 IIC软件初始化

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //将PB10和PB11引脚初始化为开漏输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11);

14 IIC硬件外设控制（MPU6050）初始化

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; //将PB10和PB11引脚初始化为复用开漏输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11);

注：I2C通常使用开漏输出模式，它在数据传输过程中引脚控制权会改变。复用模式与通用模式的区别为：复用模式下，引脚由外部设备来控制。

15 SPI软件初始化

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //将PA4、PA5和PA7引脚初始化为推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //将PA6引脚初始化为上拉输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

注：SPI主机SS、SCK、MOSI引脚为通信输出，使用推挽输出模式。MISO为上拉输入。

16 SPI硬件初始化

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //将PA4引脚初始化为推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //将PA5和PA7引脚初始化为复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

注：SS（Pin4）为SPI从机选择，使用推挽输出。SCK（Pin5）、MOSI（Pin7）引脚为外设控制的输出，使用复用推挽输出。MISO（Pin6）为上拉输入。

学习使用，仅供参考！

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