参考资料: STM32各系列的参考手册(Reference Manual)
新接触到一款MCU的时候最开始试验的程序多半会是用GPIO来驱动LED变化，俗称“点个灯”。 STM32各系列的I/O口功能比较全了，除了可配置成片上外设专用功能以外，本身作为GPIO的特性就很丰富，当初从8位机过来会感到眼前一亮。下面这个图是STM32 I/O口电路连接的构造：
注意到有几个特点：
(1) 作为输出使用时，具备推挽输出的能力，两个MOS管一起提供强驱动。（另外是可以配置成开漏输出的，这张图没有明示）
(2) 不论作为输入还是输出，还是作为外设的复用功能，上拉和下拉都是可以单独开启的。
(3) 配置为复用功能只是让输出模式的I/O口高低状态由片上外设决定，而不是GPIO的输出数据寄存器决定(图上那个MUX)；而是否推挽输出，是否上拉下拉仍由GPIO配置；GPIO的输入寄存器仍然反映引脚的电平状态。遗留问题：复用功能到底是输出还是输入，由谁决定？这里没有体现。
(4) 模拟输入的信号是直接从引脚连过去的，到数字输入寄存器的信号可以使能或禁止，以防止引脚悬空引起内部逻辑翻转。模拟输出信号也是直接连到引脚上。
(5) 引脚具有保护二极管，具体根据引脚容忍电压类型存在不同连接。
从结构图可以看出I/O口的能力，那么有哪些配置的组合，就得看寄存器表了。在STM32上，主要由 GPIO 外设来管理I/O口的设置。
以 STM32F0x 系列为例，包含如下寄存器：每一组GPIO (A, B, C...) 都对应一组寄存器，每组最多16个I/O口
GPIOx_MODER 每口 2-bit，决定基本功能：GPIO输入/GPIO输出/复用功能/模拟用途
GPIOx_OTYPER 每口 1-bit，决定是推挽输出还是开漏输出
GPIOx_OSPEEDR 每口 2-bit，决定输出翻转速度，最多有4档
GPIOx_PUPDR 每口 2-bit，决定是否开启上拉或者下拉
GPIOx_ODR 每口 1-bit，作GPIO输出时引脚输出驱动高低
GPIOx_IDR 每口 1-bit，读引脚电平状态
GPIOx_BSRR 每口 2-bit(实际上这个寄存器分成两半，写1来实现置位/复位输出寄存器)
GPIOx_LCKR 每口 1-bit，锁定该口的配置，以后不许更改
GPIOx_AFRL/AFRH 每口 4-bit，复用功能的编号
GPIOx_BRR 每口 1-bit，写1复位输出寄存器
上面 F0x 的 GPIO 寄存器表中，最常用到的是 MODER 寄存器，设置端口类型——GPIO输入/输出用途，还是分配给设备。然后，复用功能具体对应哪一个外设，在 AFRL, AFRH 这两个寄存器中去指定。我习惯于用 C 代码直接操作寄存器，所以觉得这样配置还蛮简洁的。必要使用开漏输出，或者上下拉时再配置相应的寄存器，否则用默认的就好了。
我买的第一款 STM32 是 F103C8T6，但它的 GPIO 寄存器表不是上面这样，没有 MODER, OTYPER, OSPEEDR, PUPDR 而是代之以：
GPIOx_CRL/CRH 两个寄存器，其中每个 I/O 口又有 2-bit 的 MODE 和 2-bit 的 CNF 位来控制
这个配起来比较费劲，因为 CNF 每个bit的意义不独立，又跟MODE扯上了关系，而MODE的意义也不仅是端口速度。而且，输入上拉居然还需要 ODR 寄存器来管理。像 F0x (其实除了F1x, 其它系列都是一样) 那样的 GPIO 寄存器表就清晰多了。
F1x 系列的复用功能设置也跟其它不同。这里没有 AFRL/AFRH 寄存器，而另外有一个 AFIO 设备来选择每个外设的功能引脚分配到哪些GPIO引脚上。例如下表是某个AFIO的寄存器
但是通过 AFIO remap 控制来配置很不直观。（估计因此后来这个方式被废弃了，代之以GPIO AFRx寄存器，这样与芯片手册中的复用功能表直接对应）
AFIO 设备还有管理外部中断引脚分配的功能，后来都移到了 SYSCFG 中。在 F0x/F2x/F3x/F4x/L1x/L4x/F7x 系列的手册中，我已经看不到 AFIO 设备了。
因此，除了老旧的仍在大量被用的 STM32F10x 系，新的 STM32 都用了一致的 GPIO 访问方式，寄存器的功能规划合理易懂。当然，如果用 CubeMX 来生成配置，可以不管这些细节的。
否则，即使在标准设备库里面，GPIO_InitTypeDef 结构类型的字段也不完全一样，不能不修改就移植 C 代码。
每次在新建一个项目，配置 STM32 GPIO的时候，主要的工作其实是配置复用功能——（如果没有用CubeMX）查手册中的 AF 号码，写到 AFRx 寄存器里。标准设备库函数的 GPIO_PinAFConfig() 提供一个快捷书写方式，定义了一些宏辅助。
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