【STM32】Cortex_M4 GPIO口概述知识总结

一、GPIO概述

1、什么是GPIO口？

GPIO口：简单而言，就是芯片用来控制或者采集外部器件的相关信息，这个又可以称之为输入输出的端口。

2、GPIO有什么作用？

是芯片用来感知外部世界并且用来控制外部世界媒介。

3、stm32的GPIO口

在我们的stm32中，GPIO口一共有114个，而且这114个GPIO口以分组的形式存在，

如上，我们由这个芯片内部结构框架这个图（STM32F407xx），我们可以知道GPIO口，会按照分组的形式存在。

如上，分别可以从GPIOA到GPIOI口，但是上述的结构框架图是F407系列的，现在记笔记的芯片为STM32F407ZGTx芯片，所以上述的分组没有那么多，只含有分配到从GPIOA--GPIOG一共7组，每一组16个IO口，可以如上结构框架图可以知道从0口--15口，一共十六个，所以一共总得GPIO口一共是112个。

还有两个分别是，我们可以从电路图可以找到，因为这两个IO口比较特殊，不用我们直接操作的，所以可以不算到结构图当中来，我们可以了解一下，分别如下：

另一个也是在CPU右边，这个IO口是电池管理。

扩展比较一下，相比于STM32，我们的51单片机的IO口也是按照分组的形式存在的，分别从P0-P3组，而且每一组IO口都有8个口，分别由P0.0-P0.7.

二、STM32GPIO口主要特征

受控IO口多达十六个，每一组有16个IO口
输出状态：推挽或者开漏+上拉或下拉
从输出数据寄存器（GPIOx_ODR）或外设（复用功能输出）输出数据
可以为每一个IO选择不同的速度
输入状态：浮空、上下拉、模拟输入（数模转换器）
将数据输入到输入数据寄存器（GPIOx_ODR）或外设（复用功能输入）（这里简单而言，我们采集外面的信息，放到哪里去，就是我们的输入数据寄存器中）
置位或者复位寄存器（GPIOx_BSRR），对GPIOx_ODR具有按位写权限
锁定机制（GPIOx_LCKR），可冻结IO配置（这些简单理解就是比如我们用引脚控制灯，我们就是只用一个引脚就可以了，后面不用改变这个引脚，然后我们就可以将这个引脚改成冻结配置模式，好处就是我们不小心碰了一个引脚转态，这个冻结就可以帮我们锁定，不然固定功能因此改变）
模拟功能
复用功能输入/输出选择寄存器（一个IO口最多可以有十六个复用功能，和51不一样，我们每一个IO口都有复用功能）（这里简单理解就是我们所谓的复用就是除了GPIO我们还有很多的很多，如下图所示，TIMx、SPI等等）
快速翻转，每次翻转最多只需要两个时钟周期
引脚复用非常灵活，允许将IO引脚用作GPIO或多种外设功能中的一种

不像51一样，51的IO口比较如下：

如上圈起来的解释，51单片机这个P3只有P3.0和RxD这两个功能，所以我们的STM32的GPIO口用起来更加的灵活。

三、变量与寄存器

二者的异同

二者相同的地方：变量和寄存器一样都是向内存申请了存储的空间，可以存储数据，并且还有相应的地址；

二者存在差异的地方：变量的地址是随时变化的

，但是寄存器的地址是不变的，简单说，寄存器的地址已经被我们的芯片给固定好了。

例如：

变量我们用一个个小的（右下角）方框表示，让后这个变量是可以改变的，可以进行左移右移等操作，但是我们的寄存器，寄存器相当于变量，变量就会有变量名，变量名就有地址，只不过我们的寄存器的地址是固定的（如上我们设置成0x32），所以0x32就是我们寄存器的名字。

总结：学习STM32前都要先了解掌握其GPIO的相关知识，只有了解到了GPIO的配置知识才能算是入门！