通用和复用功能io

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1、第三章通用和复用功能I/O3.1概述STM32F10x系列有着丰富的端口可供使用,有26/37/51/80/112个多功能双向5V兼容的快速I/O口,所有I/O口可以映像到16个外部中断。每个GPI/O端口有两个32位配置寄存器(GPIOx_CRL,GPIOx_CRH),两个32位数据寄存器GPIOx_IDR,GPIOx_ODR),一个32位置位/复位寄存器(GPIOx_BSRR),一个16位复位寄存器(GPIOx_BRR)和一个32位锁定寄存器(GPIOx_LCKR)。GPIO端口的每个位可以由软件分别配置成多种模式。─输入浮

2、空─输入上拉─输入下拉─模拟输入─开漏输出─推挽式输出─推挽式复用功能─开漏复用功能每个I/O端口位可以自由编程,I/0端口寄存器必须按32位字被访问(不允许半字或字节访问)。GPIOx_BSRR和GPIOx_BRR寄存器允许对任何GPIO寄存器的读/更改的独立访问;这样,在读和更改访问之间产生IRQ时不会发生危险。图3-1-1给出了一个I/O端口位的基本结构。图3-1-1I/O端口位的基本结构3.1.1通用I/O(GPIO)复位期间和复位后,复用功能未开启,I/O端口被配置成浮空输入模式。复位后,JTAG引脚被置于输入上拉或下

3、拉模式:─PA15:JTDI置于上拉模式─PA14:JTCK置于下拉模式40─PA13:JTMS置于上拉模式─PB4:JNTRST置于上拉模当I/O脚作为输出配置时,写到输出数据寄存器上的值(GPIOx_ODR)输出到相应的I/O引脚。可以以推挽模式或开漏模式(当输出0时,只有N-MOS被打开)使用输出驱动器。输入数据寄存器(GPIOx_IDR)在每个APB2时钟周期捕捉I/O引脚上的数据。所有GPIO引脚都有一个内部弱上拉和弱下拉,当配置为输入时,它们可以被激活也可以被断开。3.1.2单独的位设置或位清除当对GPIOx_ODR

4、的个别位编程时,软件不需要禁止中断:在单次APB2写操作里,可以只更改一个或多个位。这是通过对“置位/复位寄存器”(GPIOx_BSRR,复位是GPIOx_BRR)中想要更改的位写’1’来实现的。没被选择的位将不被更改。3.1.3外部中断/唤醒线所有端口都有外部中断能力。为了使用外部中断线,端口必须配置成输入模式。更多的关于外部中断的信息,参考:外部中断/事件控制器章节介绍3.1.4复用功能(AF)使用默认复用功能前必须对端口位配置寄存器编程。对于复用的输入功能,端口必须配置成输入模式(浮空、上拉或下拉)且输入管脚必须由外部驱动

5、;对于复用输出功能,端口必须配置成复用功能输出模式(推挽或开漏);对于双向复用功能,端口位必须配置复用功能输出模式(推挽或开漏)。这时,输入驱动器被配置成浮空输入模式。如果把端口配置成复用输出功能,则引脚和输出寄存器断开,并和片上外设的输出信号连接。如果软件把一个GPIO脚配置成复用输出功能,但是外设没有被激活,它的输出将不确定。3.1.5软件重新映射I/O复用功能为了使不同器件封装的外设I/O功能的数量达到最优,可以把一些复用功能重新映射到其他一些脚上。这可以通过软件配置相应的寄存器来完成(参考AFIO寄存器描述)。这时,复用

6、功能就不再映射到它们的原始引脚上了。3.1.6GPIO锁定机制锁定机制允许冻结IO配置。当在一个端口位上执行了锁定(LOCK)程序,在下一次复位之前,将不能再更改端口位的配置。这主要用在一些关键引脚的配置上,防止程序跑飞引起灾难性后果,如在配置驱动功率模块的配置上,应该使用锁定机制以冻结IO口配置,即使程序跑飞,也不会改变这些引脚的配置。3.1.7输入配置当I/O端口配置为输入时,在图3-1-1I/O端口位的基本结构图中,会有以下变化:1.输出缓冲器被禁止;2.施密特触发输入被激活;3.根据输入配置(上拉,下拉或浮动)的不同,弱

7、上拉和下拉电阻被连接;4.出现在I/O脚上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器;5.对输入数据寄存器的读访问可得到I/O状态。3.1.8输出配置当I/O端口被配置为输出时,在图3-1-1I/O端口位的基本结构图中,会有以下变化:1.输出缓冲器被激活:--开漏模式:输出寄存器上的’0’激活N-MOS,而输出寄存器上的’1’将端口置于高阻状态(P-MOS从不被激活)。--推挽模式:输出寄存器上的’0’激活N-MOS,而输出寄存器上的’1’将激活P-MOS。2.施特触发输入被激活;3.弱上拉和下拉电阻被禁止;4.出现在I/O

8、脚上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器;5.在开漏模式时,对输入数据寄存器的读访问可得到I/O状态;6.在推挽式模式时,对输出数据寄存器的读访问得到最后一次写的值。403.1.9复用功能配置当I/O端口被配置为复用功能时,在图3-1-1I/O端口位的

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