GPIO_Init（）函数详解

函数目的：对GPIO进行初始化。

如果对寄存器操作GPIO有一定了解的话，对下面理解起来就比较简单。

如果将GPIO口设置为输出模式，要设置两个寄存器，CRL与ODR。

CRL：规定了低8位GPIO的输出输入状态模式。

ODR：只用[15:0]确定GPIO端口的输出值。

如下重点要理解CRL的工作方式。



CRL设置原理如上：

例如设置端口PD7，那么就需要设置[31:28]四位，首先确定输入低二位输入输出状态及输出模式下的速度，高二位设置GPIO端口的工作方式。如果不理解，多看看两幅原理图。

编写GPIO_Init（）的原理(以CRL为例)：

1.首先对GPIO_Mode，GPIO_Pin，GPIO_Speed进行宏定义。与CRL中使用略有差异，对GPIO_Mode中的定义，可以看到输出模式下的定义的高四位均为0x1.而输入模式下设置为0/2/4，此举的目的是为了便于计算机进行识别处理。进行完第一步后，能够的得到4位的GPIO的状态的数据。

2.管脚及管脚的输出值如何确定。这是GPIO_Init()的第二个难点。

首先确定GPIO_Pin是哪个管脚，然后确定后，将CRL寄存器的4*Pin的位置上的数据值为零，然后将第一步的取得值赋予CRL。

3.CRH和CRL的原理相同，通过 if (((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin & ((uint32_t)0x00FF)) != 0x00)来判断是设置GPIO的低8位和高8位。



void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)

//GPIO_Init()函数定义

{

  uint32_t currentmode = 0x00, currentpin = 0x00, pinpos = 0x00, pos = 0x00;

  uint32_t tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00;

//定义变量用作GPIO中CRL、CRH、ODR的判定



  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));

  assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode));

  assert_param(IS_GPIO_PIN

(GPIO_InitStruct->GPIO_Pin));  

  //检查实参是否符合要求



  currentmode = ((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x0F);

//将GPIO_Mode的值与0x0f相与，只取Mode的低四位将值赋予currentmode。

  if ((((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x10)) != 0x00)

//说明是输出。需要对速度进行配置。

// GPIO_Mode_AIN = 0x0,

  GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,

  GPIO_Mode_IPD = 0x28,

  GPIO_Mode_IPU = 0x48,

  GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,

  GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,

  GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,

  GPIO_Mode_AF_PP = 0x18

由此可以看出当上式判断为真时，即GPIO设定为输出模式。则进行下步判断。

  {



assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_InitStruct->GPIO_Speed));

//判断GPIO_Speed的速度值是否符合要求



currentmode |= (uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Speed;

//若为输出，将速度配置到最后两位。

//注意：因为GPIO_Mode设置的值得低二位均为零，所以将GPIO_Speed赋予currentmode。

  }





  if (((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin & ((uint32_t)0x00FF)) != 0x00)

//判断是否是设置CRL。

  {

tmpreg = GPIOx->CRL;

//首先将GPIOx_CRL的值赋予tmpreg。

for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)

//通过循环比较，确定管脚

    {

      pos = ((uint32_t)0x01) << pinpos;

//位移操作，简单好用



      currentpin = (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos;

//   将定义的GPIO_Pin与pos相与，如同下句，对管脚定位

      if (currentpin == pos)

//如果管脚确定为第pos个管脚。

      {

        pos = pinpos << 2;

//那么就将pinpos的向左位移两位。即理解为位置乘以4.这需要看下CRL寄存器原理



        pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;

//将0x0f（1111）向左位移pos位（刚刚经过pinpos向左位移过两位）。即将CRL要处理的位置进行处理。

        tmpreg &= ~pinmask;

//将tmpreg的相应位置置零！



        tmpreg |= (currentmode << pos);

//将刚刚设置好的currentmode放置到指定的位置（原理参照CRL）。



        if (GPIO_InitStruct->GPIO  _Mode == GPIO_Mode_IPD)

        {

          GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);

        }

        else

        {



          if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)

          {

            GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);

          }

//若为上下拉输入。如上设置，较为简单。

        }

      }

    }

    GPIOx->CRL = tmpreg;

  }





  if (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin > 0x00FF)

  {

    tmpreg = GPIOx->CRH;

    for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)

    {

      pos = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));



      currentpin = ((GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos);

      if (currentpin == pos)

      {

        pos = pinpos << 2;



        pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;

        tmpreg &= ~pinmask;



        tmpreg |= (currentmode << pos);



        if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)

        {

          GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));

        }



        if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)

        {

          GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));

        }

      }

    }

    GPIOx->CRH = tmpreg;

  }

}