一、GPIO_Init函数解析1

1、参数GPIO_TypeDef1

2、参数GPIO_InitStruct2

3、函数代码详解4

4、备注6

一、GPIO_Init函数解析

首先来看一下GPIO_Init函数的原型voidGPIO_Init(GPIO_TypeDef*GPIOx,GPIO_InitTypeDef*GPIO_InitStruct)。这个函数的实现是在Stm32f10x_gpio.c文件中，若要使用该函数在相应的应用程序的前面包含Stm32f10x_gpio.h头文件。

1、参数GPIO_TypeDef

该函数的第一个参数为GPIO_TypeDef，它是一个结构体类型，该类型在Stm32f10x.h中被定义。定义的原型为：

typedefstruct

{

__IOuint32_tCRL;

__IOuint32_tCRH;

__IOuint32_tIDR;

__IOuint32_tODR;

__IOuint32_tBSRR;

__IOuint32_tBRR;

__IOuint32_tLCKR;

}GPIO_TypeDef;

在这个结构体类型当中有7个32（8字节）位的变量，这些变量在存储空间的地址是相邻的。打开STM32数据手册不难看出，每个端口对应有16的引脚，由7个寄存器控制GPIO行为，并且这7个寄存器的顺序也是连续的。各个端口都有相同的结构。STM32的固件库就将这种结构抽象出一个类型GPIO_TypeDef。在操作寄存器之前你一定要有一个寄存器映射的操作，否则无法访问指定的寄存器，在这里我们只需要映射一次而不需要映射7此。这样做是不是很方便，也提高了代码的可读性，使代码规范化。

既然GPIO_Init的第一个参数GPIO_TypeDef的指针变量，这个指针变量存放的就是某一个端口的首地址。某一个程序的调用语句是这样的GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOD

GPID是固件库中定义的一个宏，在编译的时候会宏展开，先列出与GPIOD端口地址映射有关的宏定义如下：

#defineGPIOD((GPIO_TypeDef*)GPIOD_BASE)

#defineGPIOD_BASE(APB2PERIPH_BASE+0x1400)

#defineAPB2PERIPH_BASE(PERIPH_BASE+0x10000)

#definePERIPH_BASE((uint32_t)0x40000000)

看到了0x40000000这个数字是不是非常熟悉，它是外设的首地址。在STM32芯片的内部STM32有两个，一个叫APB1，一个叫APB2。每一个APB桥都会管理很多外设。STM32F10x把这两个APB的外设寄存器访问地址放在了不同的存储空间。0x10000就是APB2外设的存储空间首地址相对于整个外设的偏移。而0x1400是GPIOD端口外设首地址相对于APB2外设的存储空间首地址的偏移。这样就找到了GPIOD外设的基地址了！而((GPIO_TypeDef*)GPIOD_BASE)可以同时实现所有控制GPIOD端口的7个寄存器的映射。若访问某一个寄存器只需要通过指向GPIO_TypeDef变量的指针。

2、参数GPIO_InitStruct

第二个参数的为GPIO_InitTypeDef*GPIO_InitStruct。就是一个指向GPIO_InitTypeDef的地址。第一个参数只找到配置的目标寄存器，第二个参数就是对相应端口如何配置的数据参数。这些参数存储在指向GPIO_InitTypeDef变量的首地址处。先列处该参数由来的一断代码

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitTypeDef是一个结构体的变量，该变量在Stm32f10x_gpio.h头文件中被定义，定义的原型如下：

typedefstruct

{

uint16_tGPIO_Pin;

GPIOSpeed_TypeDefGPIO_Speed;

GPIOMode_TypeDefGPIO_Mode;

}GPIO_InitTypeDef;

GPIO_InitTypeDef的第一个变量为GPIO_Pin是一个16为的无符号数，该数只有16位，每一位代表一个引脚，若要配置某一个端口的某一个引脚只需要把相应的位设置为1就可以了。在STM32的固件库中有如下引脚号定义：

#defineGPIO_Pin_0((uint16_t)0x0001)/*!

#defineGPIO_Pin_1((uint16_t)0x0002)/*!

#defineGPIO_Pin_2((uint16_t)0x0004)/*!

#defineGPIO_Pin_3((uint16_t)0x0008)/*!

#defineGPIO_Pin_4((uint16_t)0x0010)/*!

#defineGPIO_Pin_5((uint16_t)0x0020)/*!

#defineGPIO_Pin_6((uint16_t)0x0040)/*!

#defineGPIO_Pin_7((uint16_t)0x0080)/*!

#defineGPIO_Pin_8((uint16_t)0x0100)/*!

#defineGPIO_Pin_9((uint16_t)0x0200)/*!

#defineGPIO_Pin_10((uint16_t)0x0400)/*!

#defineGPIO_Pin_11((uint16_t)0x0800)/*!

#defineGPIO_Pin_12((uint16_t)0x1000)/*!

#defineGPIO_Pin_13((uint16_t)0x2000)/*!

#defineGPIO_Pin_14((uint16_t)0x4000)/*!

#defineGPIO_Pin_15((uint16_t)0x8000)/*!

#defineGPIO_Pin_All((uint16_t)0xFFFF)/*!

使用这些定义好的宏就方便多了，要配置某几个引脚只需要把相应的引脚相或就可以了。若你要多某一个端口的所有为进行配置，那么只需要使用一个宏GPIO_Pin_All。简单吧！哈哈！

GPIOSpeed_TypeDef是一个枚举变量，它用于存储GPIO速度的参数，它的定义如下：

typedefenum

{

GPIO_Speed_10MHz=1,

GPIO_Speed_2MHz,

GPIO_Speed_50MHz

}GPIOSpeed_TypeDef;

通过定义可以知道，GPIOSpeed_TypeDef的变量有三种取值，那么GPIO的速度有三种，

GPIOMode_TypeDef也是一个枚举变量，它用于存储GPIO工作的模式，它的定义如下：

typedefenum

{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

}GPIOMode_TypeDef;

设计这个枚举变量的可取值有一定的意义。在第四位当中只用到了其中的高两位，这两位数据用来存储到某一个引脚的模式控制位MODEx[1:0],而高四位用来标志某一些标志。

3、函数代码详解

上面是GPIO_Init函数参数的解释。我在我们就可以进入GPIO_Init函数的内部看看了。

先把函数的代码列出，对代码的解释都放在了注释当中，如下：

voidGPIO_Init(GPIO_TypeDef*GPIOx,GPIO_InitTypeDef*GPIO_InitStruct)

{

uint32_tcurrentmode=0x00,currentpin=0x00,pinpos=0x00,pos=0x00;

uint32_ttmpreg=0x00,pinmask=0x00;

/*Checktheparameters*/

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));

/*----------------------------GPIOModeConfiguration-----------------------*/

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

if((((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode)&((uint32_t)0x10))!=0x00)//若为输出上拉就会配置GPIO的速度

{

/*Checktheparameters*/

assert_param(IS_GPIO_SPEED(GPIO_InitStruct->GPIO_Speed));

/*Outputmode*/

currentmode|=(uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Speed;

}

/*----------------------------GPIOCRLConfiguration------------------------*/

/*Configuretheeightlowportpins*/

if(((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin&((uint32_t)0x00FF))!=0x00）//若对第八个引脚进行配置，GPIO_Pin的值某一位为1就会对该引脚配置

{

tmpreg=GPIOx->CRL;//暂存GPIO控制寄存器原来的值

for(pinpos=0x00;pinpos<0x08;pinpos++)//扫描8次决定，查看哪一引脚需要配置，若//需要配置则进行配置

{

pos=((uint32_t)0x01)<

/*Gettheportpinsposition*/

currentpin=(GPIO_InitStruct->GPIO_Pin)&pos;//currentpin的值为0或者为pos

if(currentpin==pos)//若为pos说明该位需要配置

{

pos=pinpos<<2;//pinpos的值乘以4得到某一引脚配置位的最低位号：0,4,8......28

/*Clearthecorrespondinglowcontrolregisterbits*///用于屏蔽某一个引脚的配置位，使这4位为0

pinmask=((uint32_t)0x0F)<

tmpreg&=~pinmask;

/*Writethemodeconfigurationinthecorrespondingbits*/

tmpreg|=(currentmode<

/*ResetthecorrespondingODRbit*/

if(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode==GPIO_Mode_IPD)//若为输入下拉，需要打开相应的开关

{

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

}

else

{

/*SetthecorrespondingODRbit*/

if(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode==GPIO_Mode_IPU)//若为输入下拉，需要打开相应的开关

{

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

}

}

}

}

GPIOx->CRL=tmpreg;//对低8个引脚配置寄存器赋值

}

/*----------------------------GPIOCRHConfiguration------------------------*/

/*Configuretheeighthighportpins*/

if(GPIO_InitStruct->GPIO_Pin>0x00FF)

{

tmpreg=GPIOx->CRH;

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

{

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

/*Gettheportpinsposition*/

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

if(currentpin==pos)

{

pos=pinpos<<2;

/*Clearthecorrespondinghighcontrolregisterbits*/

pinmask=((uint32_t)0x0F)<

tmpreg&=~pinmask;

/*Writethemodeconfigurationinthecorrespondingbits*/

tmpreg|=(currentmode<

/*ResetthecorrespondingODRbit*/

if(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode==GPIO_Mode_IPD)

{

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

}

/*SetthecorrespondingODRbit*/

if(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode==GPIO_Mode_IPU)

{

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

}

}

}

GPIOx->CRH=tmpreg;

}

}

4、备注

assert_param函数是对参数的检测。参数要么是逻辑0或者1。IS_GPIO_ALL_PERIPH也是一个宏，宏定义为：

#defineIS_GPIO_ALL_PERIPH(PERIPH)(((PERIPH)==GPIOA)||

((PERIPH)==GPIOB)||

((PERIPH)==GPIOC)||

((PERIPH)==GPIOD)||

((PERIPH)==GPIOE)||

((PERIPH)==GPIOF)||

((PERIPH)==GPIOG))

其他的参数检测函数当中使用的宏都是相似的，具体可以查看相应的宏定义，在此不一一列出。

对低8位的配置和对高8位的配置原理是一样的。所以在此只对低8引脚配置进行说明。