超级方便的GPIO端口配置函数,寄存器版本和库函数版本均可...

只看该作者 · 2020-3-21 20:13

超级方便的GPIO端口配置函数,寄存器版本和库函数版本均可使用

GPIO端口的配置是每个程序都要用到的，
并且还不止配置一个，如LED灯、键盘、IO控制端口等等，
用库函数则每配置一个端口就一堆代码，看着头疼。
用寄存器版本则很不直观，
今天我看原子的寄存器版本有一个外部中断配置的函数，
用起来很方便，受到启发，
就着手参考优化了库函数的原型代码
编了这个GPIO的端口配置函数(初版时每次只配置一个引脚，现在应坛友需求，改为一次可配多个引脚)。

已经实测通过，超级好用，不敢独占，贴出来给大家分享一下，
无论你是用库函数编程，还是用寄存器编程都可以使用。
*************** 华丽的分界线 *******************************

有了这个配置函数，今后的GPIO配置就超级清爽了，
比如两个LED灯，三个按键的配置，
原先有一大堆初始化数据结构体的代码，既杂乱又哆嗦，
现在只须如下代码（示例）：

//配置PA8和PD2为LED指示灯
My_GPIO_Init(GPIOA,  Pin_8,  Mode_Out_PP+Speed_50MHz); //LED0
My_GPIO_Init(GPIOD,  Pin_2,  Mode_Out_PP+Speed_50MHz); //LED1

//配置三个按键PC1 、PC13、PA0
My_GPIO_Init(GPIOC, Pin_1 | Pin_13, Mode_IPU);    //配置KEY1、KEY2按键
My_GPIO_Init(GPIOA, Pin_0,  Mode_IPD); //配置WK_UP按键
******************************************************************
应网友要求，在21楼修改了原子的试验5（外部中断试验）作为范例，
现将附件移到顶楼，方便下载测试。
附件的sys.c文件中，对原子代码不合理的部分进行了修改(文件中有注释说明)，
扩展并使用了我最新研究成果，直接进行位段操作，
用位段操作编出来的代码更高效、程序的可读性更强，更容易理解上手。大家可以与原子的源码进行对比，就会有体会了。
有问题欢迎提出来讨论交流哈。

只看该作者 · 2020-3-21 20:17

以下是底层实现代码：建议复制后直接放在SYS.C文件中
**************************************************************************************
//GPIO端口配置函数
//
//输入参数:
//GPIOx:直接填写0~6代表GPIOA~G, 或使用宏定义
//BITx: 端口位号（即端口数字号，如PA4则参数为4）
//Mode: 端口模式,共8种,请使用模式的宏定义或直接填写数值,
//    函数不检查该参数,请勿超出这8种的范围自创模式!!!
//Speed:端口速度, 共3种,请使用速度的宏定义或直接填写数值(1/2/3),
//    该参数仅在输出模式下有作用,设输入模式时,可以随便填一个值
//返回值: 无. 端口组或端口号超出范围时将直接返回.
//该函数没有使用库函数, 使用时也无须包含stm32f10x_gpio.h
//使用示例:  My_GPIO_Init(GPIO_D, 5, Mode_Out_OD, Speed_50MHz); 即可设置PD5为开漏输出

void My_GPIO_Init(u8 GPIOx, u8 BITx, u8 Mode, u8 Speed)
{

  GPIO_TypeDef *pAddr;    //指向GPIO寄存器组基址的地址指针

  u32 currentmode = 0x00, pinpos = 0x00, pos = 0x00;
  u32 tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00;

  if(GPIOx>6 || BITx>15) return;  //端口参数超出范围,直接返回

  pAddr=(GPIO_TypeDef *)(GPIOA_BASE+0x400*GPIOx); //计算对应的GPIO端口基址, 每组端口占用地址空间为400H

/*---------------------------- GPIO 模式配置 -----------------------*/
  currentmode = ((u32)Mode) & ((u32)0x0F); //取模式参数低4位存入currentmode
  if ( Mode & 0x10) //如果第5位为1,则为输出模式
{
currentmode |= (u32)(Speed & 0x03);  //仅在输出模式下,速度参数才有效
}
/*---------------------------- GPIO CRL 配置 ------------------------*/
  if ( BITx <8 )  //如果端口线号<8, 则配置CRL
  {
pinpos=BITx;
tmpreg = pAddr->CRL;       //取CRL原有值
pos = pinpos << 2;          //BIT位置计算,每线占4BIT
/* 清0相应的CRL寄存器BIT位 */
pinmask = ((u32)0x0F) << pos;
tmpreg &= ~pinmask;
/* 写模式配置相应的BIT位 */
tmpreg |= (currentmode << pos);
pAddr->CRL = tmpreg; //完成CRL配置
  }
/*---------------------------- GPIO CRH 配置 ------------------------*/
  else //端口线号>=8, 则配置CRL
  {
tmpreg = pAddr->CRH;  //取CRH原有值
pinpos=BITx-0x08;
pos = pinpos << 2;
      /* 清0相应的CRH寄存器BIT位 */
pinmask = ((u32)0x0F) << pos;
tmpreg &= ~pinmask;
   /* 写模式配置相应的BIT位 */
tmpreg |= (currentmode << pos);
pAddr->CRH = tmpreg; //完成CRH配置
  } //最后如果是上拉下拉输入模式，则初始化一下相应端口电平
  if (Mode == Mode_IPD) pAddr->BRR=1<<BITx;  /* 对于下拉输入模式,则复位端口 */
  else if(Mode == Mode_IPU) pAddr->BSRR=1<<BITx;  /* 对于上拉输入模式,则置位端口 */
}

只看该作者 · 2020-3-21 20:24

以下是底层实现代码：建议复制后直接放在SYS.C文件中
**************************************************************************************
//GPIO端口配置函数
//
//输入参数:
//GPIOx:直接填写0~6代表GPIOA~G, 或使用宏定义
//BITx: 端口位号（即端口数字号，如PA4则参数为4）
//Mode: 端口模式,共8种,请使用模式的宏定义或直接填写数值,
//    函数不检查该参数,请勿超出这8种的范围自创模式!!!
//Speed:端口速度, 共3种,请使用速度的宏定义或直接填写数值(1/2/3),
//    该参数仅在输出模式下有作用,设输入模式时,可以随便填一个值
//返回值: 无. 端口组或端口号超出范围时将直接返回.
//该函数没有使用库函数, 使用时也无须包含stm32f10x_gpio.h
//使用示例:  My_GPIO_Init(GPIO_D, 5, Mode_Out_OD, Speed_50MHz); 即可设置PD5为开漏输出

void My_GPIO_Init(u8 GPIOx, u8 BITx, u8 Mode, u8 Speed)
{

  GPIO_TypeDef *pAddr;    //指向GPIO寄存器组基址的地址指针

  u32 currentmode = 0x00, pinpos = 0x00, pos = 0x00;
  u32 tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00;

  if(GPIOx>6 || BITx>15) return;  //端口参数超出范围,直接返回

  pAddr=(GPIO_TypeDef *)(GPIOA_BASE+0x400*GPIOx); //计算对应的GPIO端口基址, 每组端口占用地址空间为400H

/*---------------------------- GPIO 模式配置 -----------------------*/
  currentmode = ((u32)Mode) & ((u32)0x0F); //取模式参数低4位存入currentmode
  if ( Mode & 0x10) //如果第5位为1,则为输出模式
{
currentmode |= (u32)(Speed & 0x03);  //仅在输出模式下,速度参数才有效
}
/*---------------------------- GPIO CRL 配置 ------------------------*/
  if ( BITx <8 )  //如果端口线号<8, 则配置CRL
  {
pinpos=BITx;
tmpreg = pAddr->CRL;       //取CRL原有值
pos = pinpos << 2;          //BIT位置计算,每线占4BIT
/* 清0相应的CRL寄存器BIT位 */
pinmask = ((u32)0x0F) << pos;
tmpreg &= ~pinmask;
/* 写模式配置相应的BIT位 */
tmpreg |= (currentmode << pos);
pAddr->CRL = tmpreg; //完成CRL配置
  }
/*---------------------------- GPIO CRH 配置 ------------------------*/
  else //端口线号>=8, 则配置CRL
  {
tmpreg = pAddr->CRH;  //取CRH原有值
pinpos=BITx-0x08;
pos = pinpos << 2;
      /* 清0相应的CRH寄存器BIT位 */
pinmask = ((u32)0x0F) << pos;
tmpreg &= ~pinmask;
   /* 写模式配置相应的BIT位 */
tmpreg |= (currentmode << pos);
pAddr->CRH = tmpreg; //完成CRH配置
  } //最后如果是上拉下拉输入模式，则初始化一下相应端口电平
  if (Mode == Mode_IPD) pAddr->BRR=1<<BITx;  /* 对于下拉输入模式,则复位端口 */
  else if(Mode == Mode_IPU) pAddr->BSRR=1<<BITx;  /* 对于上拉输入模式,则置位端口 */
}

只看该作者 · 2020-3-21 20:27

用到的宏定义：
#define       Mode_AIN                                                       0x0 //模拟输入
#define       Mode_IN_FLOATING                      0x04       //浮空输入
#define       Mode_IPD                                                       0x28       //下拉输入
#define       Mode_IPU                                                       0x48       //上拉输入

#define       Mode_Out_OD                                              0x14       //开漏输出
#define       Mode_Out_PP                                              0x10       //推挽输出
#define       Mode_AF_OD                                              0x1C       //复用开漏
#define       Mode_AF_PP                                              0x18       //复用推挽

#define       Speed_10MHz                                              0x1
#define       Speed_2MHz                                              0x2
#define       Speed_50MHz                                              0x3
//以下宏定义是原子版本已有的
#define GPIO_A          0
#define GPIO_B          1
#define GPIO_C          2
#define GPIO_D          3
#define GPIO_E          4
#define GPIO_F          5
#define GPIO_G          6

只看该作者 · 2020-3-21 20:28

因为这个配置函数是必须且经常用到的，
可以作为系统基本函数。
建议增加到原子工程的sys.c文件中，
宏定义放在sys.h文件中

只看该作者 · 2020-3-21 20:29

有了这个配置函数，今后的GPIO配置就超级清爽了，
比如两个LED灯，三个按键的配置，
原先有一大堆的代码，既杂乱又哆嗦，
现在只须如下代码（示例）：

//配置AP8和PD2为LED指示灯
My_GPIO_Init(GPIO_A, 8, Mode_Out_PP, Speed_50MHz); //LED0
My_GPIO_Init(GPIO_D, 2, Mode_Out_PP, Speed_50MHz); //LED1

//配置三个按键PC1 、PC13、PA0
My_GPIO_Init(GPIO_C, 1, Mode_IPU, 0); //配置KEY1按键
My_GPIO_Init(GPIO_C, 13, Mode_IPU, 0); //配置KEY2按键
My_GPIO_Init(GPIO_A, 0, Mode_IPD, 0); //配置WK_UP按键