第五章通用和复用功能课件

大家好第五章通用和复用功能I/O5.1GPIO的工作原理

一、引脚介绍

二、STM32GPIO主要功能三、IO口的基本结构5.2

编程举例5.3GPIO复用功能

一、引脚介绍STM32单片机最多有7个16位的并行I/O端口：PA、PB、PC、PD、PE、PF、PG。STM32F103单片机只有5个16位的并行I/O端口：PA、PB、PC、PD、PE。(实验板型号：TM32F103VET6)通用IO口，又称为GPIO（General-PurposeIOports）CPU的一个接口模块，为一些协议比较简单的外部设备/电路提供了一种控制手段。

5.1GPIO的工作原理每个GPIO管脚都可以由软件配置成输出(推拉或开路)、输入(带或不带上拉或下拉)或其它的外设功能口。多数GPIO管脚都与数字或模拟的外设共用。所有的GPIO管脚都有大电流通过能力。在需要的情况下，I/O管脚的外设功能可以通过一个特定的操作锁定，以避免意外的写入I/O寄存器。在APB2上的I/O脚提供高达18MHz的翻转速度。

一、引脚介绍PA口16脚PB口16脚PC口16脚STM32F103包含5个端口：

PA口

、PB口、PC口、

PD口、

PE口。一、引脚介绍：以STM32F103x为例PD口16脚PE口16脚

5.1GPIO的工作原理一、引脚介绍：以STM32F103VET6为例

5.1GPIO的工作原理补充举例说明，分析流水灯例程—了解库开发流程1）选择GPIO端口2）选择GPIO端口功能3）设置GPIO输出高低电平控制LED灯的亮灭举例说明，分析流水灯例程—了解库开发流程要实现功能选定与LED硬件相连的引脚选定GPIO的特定功能控制LED亮灭相应状态PD6\PD3输出功能设置GPIO引脚电平的高低对应的寄存器配置引脚在D上，选择x=d配置寄存器GPIOx-CRL设置数据寄存器寄存器操作intmain(void){ GPIOB->CRL=0x3<<20;//配置PB5为推挽输出，50MHZ while(1) { GPIOB->ODR=0x0; Delay(0xAFFFF); GPIOB->ODR=0x20; Delay(0xAFFFF); }}举例说明，分析流水灯例程—了解库开发流程1地址映射stm32f10x.h#defineGPIOD_BASE(APB2PERIPH_BASE+0x1400)#defineAPB2PERIPH_BASE(PERIPH_BASE+0x10000)#definePERIPH_BASE((uint32_t)0x40000000)#defineGPIOA_BASE(APB2PERIPH_BASE+0x0800)#defineGPIOB_BASE(APB2PERIPH_BASE+0x0C00)#defineGPIOC_BASE(APB2PERIPH_BASE+0x1000)#defineGPIOD_BASE(APB2PERIPH_BASE+0x1400)#definePERIPH_BASE((uint32_t)0x40000000)举例说明，分析流水灯例程—了解库开发流程1地址映射STM32固件库对寄存器的封装#defineGPIOA((GPIO_TypeDef*)GPIOA_BASE)#defineGPIOB((GPIO_TypeDef*)GPIOB_BASE)#defineGPIOC((GPIO_TypeDef*)GPIOC_BASE)#defineGPIOD((GPIO_TypeDef*)GPIOD_BASE)#defineGPIOE((GPIO_TypeDef*)GPIOE_BASE)typedefstruct{__IOuint32_tCRL;-----0x00__IOuint32_tCRH;-----0x04__IOuint32_tIDR;------0x08__IOuint32_tODR;__IOuint32_tBSRR;__IOuint32_tBRR;__IOuint32_tLCKR;}GPIO_TypeDef;举例说明，分析流水灯例程—了解库开发流程2、STM32时钟设置在startup_stm32f10x_hd.s中运行systemInit(),这个函数定义在system_stm32f10x.c,他的作用是设置系统时钟，之后调用SetSysClock()设置具体的系统时钟举例说明，分析流水灯例程—了解库开发流程3、编写用户文件配置gpio口的相关操作：初始化结构体库函数GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;typedefstruct库文件利用关键字typedef定义的新类型{uint16_tGPIO_Pin;GPIOSpeed_TypeDefGPIO_Speed;GPIOMode_TypeDefGPIO_Mode;}GPIO_InitTypeDef;举例说明，分析流水灯例程—了解库开发流程3、编写用户文件（1）初始化库函数 GPIO_Init在这个函数内部，把输入的这些参数按照一定的规则转化，进而写入寄存器，实现了配置GPIO端口的功能举例说明，分析流水灯例程—了解库开发流程3、编写用户文件（2）控制I/O口高低电平GPIO_SetBits置1，led亮GPIO_ResetBits举例说明，分析流水灯例程—了解库开发流程3、编写用户文件（3）led.h头文件（4）main文件分析举例说明，分析流水灯例程—了解库开发流程4、总结1）为了控制led，要使用GPIO外设2）了解GPIO外设的功能，如何使用3）知道GPIO的地址映射，挂载在APB24)了解ST官方库对寄存器的封装5）了解时钟树，查看GPIOC时钟来源，PCLK26)在stm32f10x_conf.h文件中用到的头文件stm32f10x_gpio.h和stm32f10x_rcc.h7）添加用户文件led.c文件8）编写驱动初始化函数LED_GPIO_Config(void)举例说明，分析流水灯例程—了解库开发流程4、总结9）开外设时钟10）根据要求填写GPIO_InitStructure11）调用初始化函数GPIO_Init12）编写相应的led.h文件13）编写主函数main14）调试

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构1、IO口的基本结构图广每个I/O可以自由编程，单I/O口寄存器必须按32位字被访问。STM32的很多I/O口都是5V兼容的，具体哪些I/O口是5V兼容的可以从芯片手册引脚描述章节查到，I/OLevel标FT的就是5V电平兼容的。保护二极管：避免过高或过低的电压从外部进来时对电路内部的损害；钳制I/O的电压在-0.7V~4.0V之间二、IO口的基本结构

5.1GPIO的工作原理-输入浮空

-输入下拉-输入上拉

-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

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式⑴浮空输入

图中施密特触发器是开启的，IO口的状态可以直接送到输入寄存器中，CPU可以直接读取输入寄存器

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式⑴浮空输入

在上图上，蓝色以外的部分处于不工作状态，尤其是下半部分的输出电路，实际上是与端口处于隔离状态。蓝色的高亮部分显示了数据传输通道，外部的电平信号通过左边编号1的I/O端口进入STM32，经过编号2的施密特触发器的整形，送入编号3的“输入数据寄存器”，在“输入数据寄存器”的另一端（编号4），CPU可以随时读出I/O端口的电平状态。

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构

2、

GPIO的8种设置模式⑵上拉输入

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构

2、

GPIO的8种设置模式⑵上拉输入上图是STM32的GPIO带上拉输入模式的配置。与前面的浮空输入模式相比，仅仅是数据通道上部，接入了一个上拉电阻，根据STM32的数据手册，这个上拉电阻阻值介于30K~50K欧姆。同样，CPU可以随时在“输入数据寄存器”的4端，读出I/O端口的电平状态

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式⑶下拉输入

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式配置输入模式的总结：（对应课本5.1.7）（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，弱上拉和下拉电阻被连接。（4）出现在I/O口上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器（5）对输入寄存器的读访问可得到I/O状态

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式⑷模拟输入模式施密特触发器是关闭的，信号直接到ADC输入

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式⑷模拟输入模式

STM32的模拟输入通道的配置则更加简单，信号从左边编号1的端口进入，从右边编号2的一端直接进入ADC模块。上拉、下拉电阻和施密特触发器，均处于断开状态，因此“输入数据寄存器”将不能反映端口上的电平状态，也就是说，模拟输入配置下，CPU不能在“输入数据寄存器”上读到有效的数据。输出缓冲器被禁止（对应5.1.9）

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式⑷模拟输入模式当I/O端口被配置为模拟输入配置时：●输出缓冲器被禁止；●禁止施密特触发输入，实现了每个模拟I/O引脚上的零消耗。施密特触发输出值被强置为’0’；●弱上拉和下拉电阻被禁止；●读取输入数据寄存器时数值为’0’。

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式⑸开漏输出模式

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式⑸开漏输出模式当CPU在编号1端通过“位设置/清除寄存器”或“输出数据寄存器”写入数据后，该数据位将通过编号2的输出控制电路传送到编号4的I/O端口。如果CPU写入的是逻辑“1”，通过输出控制电路，编号3的N-MOS管将处于关闭状态，此时I/O端口的电平将由外部的上拉电阻决定，如果CPU写入的逻辑“0”，则编号3的N-MOS管将处于开启状态，此时I/O端口的电平编号3的N-MOS管拉到了VSS的零电位。在上图的虚线部分，施密特触发器处于开启状态，这意味着CPU可以随时监控I/O端口的状态；通过这个特性，还实现虚拟的I/O端口双向通信；只要CPU输出逻辑“1”，I/O端口的电平将完全由外部电路决定，因此，CPU可以在“输入数据寄存器”读到外部电路的信号，而不是它自己输出的逻辑“1”。开漏输出：输出端相当于三极管的集电极要得到高电平状态需要上拉电阻才行，适合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内).

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式⑸开漏输出模式开漏输出使用场合：一般来说，开漏是用来连接不同电平的器件，匹配电平用的，因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时，只能输出低电平，如果需要同时具备输出高电平的功能，则需要接上拉电阻，很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压，便可以改变传输电平。比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。（上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度

。阻值越大，速度越低功耗越小，所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。）可以将多个开漏输出的Pin，连接到一条线上。通过一只上拉电阻，在不增加任何器件的情况下，形成“与逻辑”关系。这也是I2C，SMBus等总线判断总线占用状态的原理。补充：什么是“线与”？：其实可以简单的理解为：在所有引脚连在一起时，外接一上拉电阻，如果有一个引脚输出为逻辑0，相当于接地，与之并联的回路“相当于被一根导线短路”，所以外电路逻辑电平便为0，只有都为高电平时，与的结果才为逻辑1。

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式（6）推挽输出模式

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式（6）推挽输出模式

当CPU在编号1端通过“位设置/清除寄存器”或“输出数据寄存器”写入数据后，该数据位将通过编号2的输出控制电路传送到编号4的I/O端口。推挽：是指两个管子交替工作。如果CPU写入的是逻辑“1”，则编号3的N-MOS高阻，P-MOS导通，输出1；如果CPU写入的逻辑“0”，则编号3的N-MOS导通，P-MOS高阻，输出0。推挽输出：可以输出高、低电平、连接数字器件

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式当I/O口配置成输出时：（1）输出缓冲器被激活（2）施密特触发输入被激活（3）弱上拉和下拉电阻被禁止（4）出现在I/O口上的数据在每个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）在推挽模式时，对输出数据寄存器的读访问得到最后一次写的值

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置3个最大输出速度-2MHz：

USART串口，若最大波特率只需115.2k

-10MHz：I2C接口，若使用400k波特率，若想把余量留大些，可以选用10M的GPIO引脚速度。-50MHz：

SPI接口，若使用18M或9M波特率

这个速度是指GPIO口驱动电路的响应速度，而不是输出信号的速度，输出信号的速度与程序有关（芯片内部在I/O口的输出部分安排了多个响应速度不同的输出驱动电路，用户可以根据自己的需要选择合适的驱动电路）。通过选择速度来选择不同的输出驱动模块，达到最佳的噪声控制和降低功耗的目的。高频的驱动电路，噪声也高，当不需要高的输出频率时，请选用低频驱动电路，这样非常有利于提高系统的EMI性能。当然如果输出较高频率的信号，但却选用了较低频率的驱动模块，很可能会得到失真的输出信号

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式（7）开漏输出复用功能

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式⑻推挽复用输出模式

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式⑻推挽复用输出模式

最后是GPIO推挽复用输出模式。同样的道理，编号2的输出控制电路的输入，与复用功能的输出端相连，此时输出数据寄存器被从输出通道断开了，并和片上外设的输出信号相连接。我们将GPIO配置成复用输出功能后，如果外设没有被激活，那么它的输出将不确定。其它部分与前述模式一直，包括对“输入数据寄存器”的读取之后内容参考手册P105-P106；P113-

5.1GPIO的工作原理二、IO口的基本结构2、

GPIO的8种设置模式⑻推挽复用输出模式复用功能配置（1）在开漏或推挽式配置中，输出缓冲器被打开（2）内置外设的信号驱动输出缓冲器（复用功能输出）、（3）施密特触发输入被激活（4）弱上拉和下拉电阻被禁止（5）出现在I/O口上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器(6)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（7）在推挽模式时，对输出数据寄存器的读访问得到最后一次写的值三、STM32GPIO主要功能：

5.1GPIO的工作原理5.1.1通用I/O(GPIO)用，输入输出；最最基本的功能，可以驱动LED、可以产生PWM、可以驱动蜂鸣器等等；5.1.2单独的位设置或位清除；方便软体作业，程序简单。端口配置好以后只需GPIO_SetBits(GPIOx,

GPIO_Pin_x)就可以实现对GPIOx的pinx位为高电平；5.1.3外部中断/唤醒线：端口必须配置成输入模式时，所有端口都有外部中断能力；三、STM32GPIO主要功能：

5.1GPIO的工作原理5.1.4复用功能(AF)，复用功能的端口兼有IO功能等。复位期间和刚复位后，复用功能未开启，I/O

端口被配置成浮空输入模式：(1)复用的输入功能，可配置成（输入浮空，上拉或下拉）；（2）复用的输出功能：必须配置成复用输出模式（推挽或开漏）（3）双向复用功能：必须配置成复用输出模式（推挽或开漏），输入驱动器配置成浮空输入模式

三、STM32GPIO主要功能：5.1.5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。这时，复用功能就不再映射到它们的原始引脚上了；5.1.6GPIO锁定机制：主要针对复位设定的，当某端口位lock后，复位后将不改变的此端口的位配置。

5.1GPIO的工作原理通常有5种方式使用某个引脚功能，它们的配置方式如下：

1）作为普通GPIO输入：根据需要配置该引脚为浮空输入、带弱上拉输入或带弱下拉输入，同时不要使能该引脚对应的所有复用功能模块。

2）作为普通GPIO输出：根据需要配置该引脚为推挽输出或开漏输出，同时不要使能该引脚对应的所有复用功能模块。

3）作为普通模拟输入：配置该引脚为模拟输入模式，同时不要使能该引脚对应的所有复用功能模块。

4）作为内置外设的输入：根据需要配置该引脚为浮空输入、带弱上拉输入或带弱下拉输入，同时使能该引脚对应的某个复用功能模块。

5）作为内置外设的输出：根据需要配置该引脚为复用推挽输出或复用开漏输出，同时使能该引脚对应的所有复用功能模块。

注意如果有多个复用功能模块对应同一个引脚，只能使能其中之一，其它模块保持非使能状态。5.2库函数具体函数用法详情见STM32固件库使用手册#include"stm32f10x.h"GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;#defineLED1_ONGPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);#defineLED1_OFFGPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);voidDelay(__IOuint32_tnCount);Intmain(void){SystemInit();RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;//将配置为通用推挽输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//速度为50MHz

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);While（1）{

LED1_ON；Delay(0xAFFFF);LED1_OFF;Delay(0xAFFFF);}}5.2

编程举例/*****************************************************************************名称：voidDelay(__IOuint32_tnCount)*功能：延时函数*入口参数：无*出口参数：无*说明：*调用方法：无****************************************************************************/voidDelay(__IOuint32_tnCount){

for(;nCount!=0;nCount--);}5.2

编程举例（1）GPIO_Mode_AIN

模拟输入

（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING

浮空输入

（3）GPIO_Mode_IPD

下拉输入

（4）GPIO_Mode_IPU

上拉输入

（5）GPIO_Mode_Out_OD

开漏输出

（6）GPIO_Mode_Out_PP

推挽输出

（7）GPIO_Mode_AF_OD

复用开漏输出

（8）GPIO_Mode_AF_PP

复用推挽输出STM32GPIO使用操作步骤：1.使能GPIO对应的外设时钟例如：//使能GPIOA、GPIOB、GPIOC对应的外设时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB| RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);2.声明一个GPIO_InitStructure结构体例如： GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;3.选择待设置的GPIO管脚例如：/*选择待设置的GPIO第7、8、9管脚位，中间加“|”符号*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;4.

设置选中GPIO管脚的速率例如：/*设置选中GPIO管脚的速率为最高速率2MHz*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz; //最高速率2MHz5.

设置选中GPIO管脚的模式例如：/*设置选中GPIO管脚的模式为开漏输出模式*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD; //开漏输出模式6.根据GPIO_InitStructure中指定的参数初始化外设GPIOX例如：/*根据GPIO_InitStructure中指定的参数初始化外设GPIOC*/ GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);7.其他应用 例：将端口GPIOA的第10、15脚置1（高电平）GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_15);例：将端口GPIOA的第10、15脚置0（低电平）GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_15);操作实例做个跑马灯程序，PB.8—PB.11口分别4个LED灯，当I/O为高电平时LED灯点亮。见课本P215#include"stm32f10x.h"voidRCC_Configuration(void);voidDelay(__IOuint32_tnCount);intmain(void){RCC->APB2ENR|=1<<3; GPIOB->CRL=0x3<<20;//配置PB5为推挽输出，50MHZ while(1) { GPIOB->ODR=0x0; Delay(0xAFFFF); GPIOB->ODR=0x20; Delay(0xAFFFF); }}5.2寄存器描述（详见P205）例一：寄存器操作举例

/*****************************************************************************名称：voidRCC_Configuration(void)*功能：系统时钟配置为72MHZ*入口参数：无*出口参数：无*说明：*调用方法：无****************************************************************************/voidRCC_Configuration(void){SystemInit();}/*****************************************************************************名称：voidDelay(__IOuint32_tnCount)*功能：延时函数*入口参数：无*出口参数：无*说明：*调用方法：无****************************************************************************/voidDelay(__IOuint32_tnCount){for(;nCount!=0;nCount--);}#include“stm32f10x.h“位带操作的实例//位绑定的定义

#defineGPIOA_ODR_A(GPIOA_BASE+0x0c)#defineGPIOA_IDR_A(GPIOA_BASE+0x08)#defineGPIOB_ODR_B(GPIOB_BASE+0x0c)#defineGPIOB_IDR_B(GPIOB_BASE+0x08)//位绑定的公式

#defineBitBand(Addr,BitNum)*((volatileunsignedlong*)((Addr&0xf0000000)+0x2000000+((Addr&0xfffff)<<5)+(BitNum<<2)))#definePAout(n)BitBand(GPIOA_ODR_A,n)//第几个端口作为输出

#definePAin(n)BitBand(GPIOA_IDR_A,n)//第几个端口作为输如intmain(void){//1.PA.0~PA.7作为推挽输出，50MHZ; //PA.8~PA.15作为输入；

GPIOA->CRL=0x33333333; GPIOA->CRH=0x44444444; //2.输入状态反应到输出引脚上

while(1) { if(PAin(8)==1) PAout(0)=1;elsePAout(0)=0; if(PAin(9)==1)PAout(1)=1;elsePAout(1)=0; }}5.3GPIO复用功能AFIOAlternativeFunctionIO同一管脚，不仅作为GPIO，也可作为其他特殊功能使用即同一管脚，多种应用5.3GPIO复用功能当LSE振荡器关闭时，LSE振荡器引脚OSC32_IN/OSC32_OUT可以分别用做GPIO的PC14/PC15，LSE功能始终优先于通用I/O口的功能。5.3.2BXCAN复用功能重映射CAN信号可以被映射到端口A、端口B或端口D上，如下表所示。对于端口D，在36、48和64脚的封装上没有重映射功能。5.3GPIO复用功能JTAG/SWD复用功能重映射调试接口信号被映射到GPIO端口上，如下表所示。表调试接口信号5.3GPIO复用功能表调试端口映像5.3GPIO复用功能5.3.4定时器复用功能重映射定时器4的通道1到通道4可以从端口B重映射到端口D。其他定时器的重映射列在下表。参见复用重映射和调试I/O配置寄存器(AFIO_MAPR)定时器4复用功能重映像5.3GPIO复用功能定时器3复用功能重映像定时器2复用功能重映像5.3GPIO复用功能定时器1复用功能重映像5.3GPIO复用功能5.3GPIO复用功能5.3GPIO复用功能5.3GPIO复用功能5.3GPIO复用功能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，端口可以配置成：−输入模式（浮空、上拉或下拉）−复用功能输出模式：输入驱动器被配置成浮空输入模式●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。如果把一端口配置成复用输出功能，将使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。5.3GPIO复用功能STM32外部中断ARM

Cortex-m3内核支持256个“中断通道”（16个内核+240个外部）和可编程256级中断优先级设置。

STM32采用Cortex-m3内核，但是STM32并没有使用Cortex-m3的全部资源。

STM32目前支持76个“中断通道”（16个内核+60个外部）和可编程16级中断优先级设置。（参考书册P132,表55）STM32的外部中断通道已经固定分配给相应的外设。STM32外部中断NVIC在内核中的位置1、NVIC相关知识回顾STM32外部中断NVIC在内核中的位置1、NVIC相关知识回顾NVIC的NVIC_Init()库函数封装在misc.c在NVIC初始化，首先定义并填充一个NVIC_InitTypeDef类型的结构体4bit的中断优先级可以分成2组，从高位看，前面定义的是抢占式优先级，后面是响应优先级。按照这种分组，4bit一共可以分成5组

第0组：所有4bit用于指定响应优先级；

第1组：最高1位用于指定抢占式优先级，后面3位用于指定响应优先级；

第2组：最高2位用于指定抢占式优先级，后面2位用于指定响应优先级；

第3组：最高3位用于指定抢占式优先级，后面1位用于指定响应优先级；

第4组：所有4位用于指定抢占式优先级。由以下函数实现：NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2)//2位抢占优先级1、NVIC相关知识回顾2、STM32-GPIO外部中断相关知识回顾中断分类STM32的EXTI控制器支持19个外部中断/事件请求。每个中断设有状态位，每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽设置。

STM32的19个外部中断对应着19路中断线，分别是EXTI_Line0-EXTI_Line18：

线0~15：对应外部IO口的输入中断。

线16：连接到PVD输出。

线17：连接到RTC闹钟事件。

线18：连接到USB唤醒事件。

触发方式：STM32的外部中断是通过边沿来触发的，不支持电平触发。

外部中断分组：STM32的每一个GPIO都能配置成一个外部中断触发源，STM32通过根据引脚的序号不同将众多中断触发源分成不同的组，比如：PA0，PB0，PC0，PD0，PE0为第一组，那么依此类推，我们能得出一共有16组，STM32规定，每一组中同时只能有一个中断触发源工作，那么，最多工作的也就是16个外部中断。中断和事件（续）

外部中断/事件线路映像80（低密度STM32F10x）或112个（中、高密度STM32F10x）GPIO端口以左图的方式连接到16个外部中断/事件线上：另外三种其他的外部中断/事件控制器的连接如下：EXTI线16连接到PVD输出EXTI线17连接到RTC闹钟事件EXTI线18连接到USB唤醒事件2、STM32-GPIO外部中断相关知识回顾在此情况下，我们智能使用类似于PB1，PC2这种末端序号不同的外部中断源。每一组使用一个中断标志EXTIx。EXTI0–EXTI4这5个外部中断有着自己的单独的中断响应函数，EXTI5-9共用一个中断响应函数，EXTI10-15共用一个中断响应函数，参考手册P130表552、STM32-GPIO外部中断相关知识回顾EXTI的EXTI_Init()库函数封装stm32f10x_exti.c在EXTI初始化，首先定义并填充一个EXTI_InitTypeDef类型的结构体2、STM32-GPIO外部中断相关知识回顾使用GPIO外部中断的基本步骤如下：

STM32的每个IO口都可以作为中断输入，这点很好用。要把IO口作为外部中断输入，有以下几个步骤：1）开启IO口时钟和复用时钟由于GPIO并不是专用的中断引脚，这样我们要先开启相应时钟和复用时钟2）初始化IO口为输入。这一步设置你要作为外部中断输入的IO口的状态，可以设置为上拉/下拉输入，也可以设置为浮空输入，但浮空的时候外部一定要带上拉，或者下拉电阻。否则可能导致中断不停的触发。在干扰较大的地方，就算使用了上拉/下拉，也建议使用外部上拉/下拉电阻，这样可以一定程度防止外部干扰带来的影响。

3)在库函数中，配置

GPIO

与中断线的映射关系的函数

GPIO_EXTILineConfig()来实现的：void

GPIO_EXTILineConfig(uint8_t

GPIO_PortSource,

uint8_t

GPIO_PinSource)该函数将

GPIO

端口与中断线映射起来，使用范例是：GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource2);将中断线

2

与

GPIOE

映射起来，那么很显然是

GPIOE.2

与

EXTI2

中断线连接了。设置好中断线映射之后，那么到底来自这个

IO

口的中断是通过什么方式触发的呢？接下来我们就要设置该中断线上中断的初始化参数了。中断线上中断的初始化是通过函数

EXTI_Init()实现的。EXTI_Init()函数的定义是：void

EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef*

EXTI_InitStruct);固件库P993)在库函数中，配置

GPIO

与中断线的映射关系的函数EXTI外部中断配置（中断源的选择，清除中断标志，触发模式）。

这一步，我们要配置中断产生的条件，STM32可以配置成上升沿触发，下降沿触发，或者任意电平变化触发，但是不能配置成高电平触发和低电平触发。这里根据自己的实际情况来配置。同时要开启中断线上的中断，这里需要注意的是：如果使用外部中断，并设置该中断的EMR位的话，会引起软件仿真不能跳到中断，而硬件上是可以的。而不设置EMR，软件仿真就可以进入中断服务函数，并且硬件上也是可以的。建议不要配置EMR位。中断线上中断的初始化是通过函数

EXTI_Init()实现的。EXTI_Init()函数的定义是：void

EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef*

EXTI_InitStruct);固件库P994）配置中断分组（NVIC），并使能中断配置中断分组（NVIC），并使能中断（分组，指定优先级，使能）

这一步，我们就是配置中断的分组，以及使能，对STM32的中断来说，只有配置了NVIC的设置，并开启才能被执行，否则是不会执行到中断服务函数里面去的。中断控制器的初始化是通过函数

NVIC_Init()来实现

：NVIC_Init(void)

{NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//中断分组

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel

=

EXTI2_IRQn;

//使能按键外部中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority

=

0x02;

//抢占优先级2，

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority

=

0x02;

//子优先级2

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd

=

ENABLE;

//使能外部中断通道

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

5）编写中断服务程序这是中断设置的最后一步，中断服务函数，是必不可少的，如果在代码里面开启了中断，但是没编写中断服务函数，就可能引起硬件错误，从而导致程序崩溃！所以在开启了某个中断后，一定要记得为该中断编写服务函数。在中断服务函数里面编写你要执行的中断后的操作。第一个函数是判断某个中断线上的中断是否发生（标志位是否置位）

：ITStatus

EXTI_GetITStatus(uint32_t

EXTI_Line)；这个函数一般使用在中断服务函数的开头判断中断是否发生。另一个函数是清除某个中断线上的中断标志位：void

EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t

EXTI_Line)；这个函数一般应用在中断服务函数结束之前，清除中断标志位。1)设置相应的时钟首先需要打开GPIOB、GPIOC和GPIOE（因为按键另外一端连接的是PE口）。然后由于是要用于触发中断，所以还需要打开GPIO复用的时钟。详细代码如下：voidRCC_Configuration(void){SystemInit();RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);}相应的时钟所需要的RCC函数在stm32f10x_rcc.c中，所以要在工程中添加此文件。2)GPIO配置voidGPIO_Configuration(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5; //LED1V6GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP