Основные понятия входа GPIO

Выводы GPIO можно настроить в режиме ввода или вывода. В режиме ввода GPIO используется для чтения внешних сигналов, таких как переключатели, датчики и т. д. Ниже приведены некоторые базовые сведения о входе STM32 GPIO:

• Конфигурация контактов：каждыйGPIOПины могут быть независимыми Конфигурациядля ввода иливыход,Поддерживает различные режимы ввода.
• режим ввода：GPIOВходные контакты могут Конфигурациядля подтягивания、Понижающий или плавающий ввод,адаптироваться к различным схемам.
• Функция прерывания：GPIOВход поддерживает внешнее прерывание,Обработчики прерываний могут срабатывать при изменении сигнала.,Повысьте оперативность реагирования в режиме реального времени.

Шаги настройки входа STM32 GPIO

Настройка входа GPIO STM32 обычно требует следующих шагов:

Выберите контакт GPIO：

• Определите используемый контакт GPIO, обратитесь к схеме контактов STM32 и убедитесь, что этот контакт поддерживает функцию ввода.

включить часы：

использоватьRCC（контроллер часов）Включить сопоставлениеGPIOпортовые часы。каждыйGPIOпорт（нравитьсяGPIOA、GPIOBждать）У каждого свои часы,чтобы порт мог работать правильно.

Прототип функции:

void RCC_APB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState);

Описание параметра

• RCC_APB1Periph：Укажите часы, которые необходимо включитьAPB1периферийные устройства,Может быть одним или комбинацией следующих значений（использовать“Побитовое ИЛИ”действовать）：
  • RCC_APB1Periph_TIM2：таймер2
  • RCC_APB1Periph_TIM3：таймер3
  • RCC_APB1Periph_TIM4：таймер4
  • RCC_APB1Periph_USART2：USART2
  • RCC_APB1Periph_USART3：USART3
  • RCC_APB1Periph_I2C1：I2C1
  • RCC_APB1Periph_I2C2：I2C2
  • RCC_APB1Periph_CAN1：CAN1
  • RCC_APB1Periph_PWR：Интерфейс питания
  • RCC_APB1Periph_BKP：Резервный интерфейс
  • RCC_APB1Periph_WWDG：независимый наблюдатель
  • Остальные устройства настраиваются по мере необходимости.
• NewState：обозначениепериферийные устройствачасколоколизновый статус,Необязательное значение：
  • ENABLE：включить этопериферийные устройстваизчасколокол。
  • DISABLE：отключить этопериферийные устройстваизчасколокол。

Пример использования

Например, чтобы включить часы USART2, вы можете использовать следующий код:

#include "stm32f10x_rcc.h"

void RCC_Config(void) {
    // Включить часы для USART2
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_GPIOA, ENABLE);
}

Настроить режим вывода：

использоватьGPIO_InitTypeDefСтруктура устанавливает режим вывода、Такие свойства, как подтягивающие/понижающие резисторы. Схема контактов включает ввод режима、выходмодельждать,Конкретные настройки можно выполнить по мере необходимости.

звонюGPIO_Init()перед функцией,Необходимо сначала определить и настроить GPIO_InitTypeDef переменные-члены структуры. Эта структура обычно содержит следующие элементы:

typedef struct
{
  uint16_t GPIO_Pin;              // Вывод GPIO, который может быть GPIO_Pin_0~GPIO_Pin_15.
  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;      // Режимы GPIO, такие как ввод, вывод, мультиплексирование и т. д.
  GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;    // Скорость GPIO, действительна только в режиме вывода
} GPIO_InitTypeDef;

• GPIO_Pin：Указать КонфигурацияизGPIOприколоть,может быть GPIO_Pin_0 приезжать GPIO_Pin_15。доступный | Оператор выбирает несколько контактов.
• GPIO_Mode：обозначениеGPIOмодель,специфическийнравиться Вниз：
  • GPIO_Mode_AIN：моделированиережим ввода。
  • GPIO_Mode_IN_FLOATING：плавающийрежим ввода。
  • GPIO_Mode_IPD：падатьрежим ввода。
  • GPIO_Mode_IPU：Остановитьрежим ввода。
  • GPIO_Mode_Out_OD：Открытый сливвыходмодель。
  • GPIO_Mode_Out_PP：двухтактныйвыходмодель。
  • GPIO_Mode_AF_OD：Функция повторного использования Открытый сливвыходмодель。
  • GPIO_Mode_AF_PP：Функция повторного использованиядвухтактныйвыходмодель。
• GPIO_Speed：обозначениевыходскорость,только ввыходмодельэффективный：
  • GPIO_Speed_10MHz：10 Скорость МГц.
  • GPIO_Speed_2MHz：2 Скорость МГц.
  • GPIO_Speed_50MHz：50 Скорость МГц.

Предположим, мы хотимGPIOAизPA0Конфигурациядля подтягиваниярежим ввода, код следующий:

#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"

void GPIO_Config(void) {
    // Включить часы GPIOA
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // КонфигурацияPA0для подтягиваниярежим ввода
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  // подтягивающий вход
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  // Установите скорость, не влияя на режим ввода
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

контакт инициализации：

вызовGPIO_Init()функция завершенаприколотьизинициализация,убеждаться Конфигурация контактов Вступить в силу。

Описание параметра

• GPIOx：обозначениеGPIOпорт,может бытьGPIOA、GPIOBждать（Зависит от конкретного чипа）。
• GPIO_InitStruct：ориентированныйGPIO_InitTypeDefСтруктураизуказатель,Эта структура определяет начальные настройки вывода.

Чтение статуса PIN-кода：

Используйте функцию GPIO_ReadInputDataBit(), чтобы прочитать состояние вывода и получить текущий статус внешнего сигнала.

Описание параметра

• GPIOx：обозначениеGPIOпорт,может бытьGPIOA、GPIOBждать（специфическийпорт Зависит от чипа）。
• GPIO_Pin：обозначениеGPIOприколоть,может быть GPIO_Pin_0、GPIO_Pin_1 ждать.

возвращаемое значение

• 1：выражатьприколотькак высокий уровень。
• 0：выражатьприколотьэто низкий уровень。

uint8_t pinState = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0);

if (pinState) {
    // Статус контакта высокий
} else {
    // Состояние контакта низкое
}

На что следует обратить внимание

в ходе выполненияGPIOвходить Конфигурациячас,Следующие На что следует обратить вниманиеценностьсосредоточиться на：

• Убедитесь, что часы включены：существовать КонфигурацияGPIOДо,должно быть правильновключить часы。Нетвключить Контакты GPIO часов не будут работать должным образом.
• Конфигурация внешнего прерывания：использоватьвнешнее прерываниечас,В дополнение к контактам конфигурации GPIO,Также требуется правильный NVIC (контроллер прерываний).,для обработки соответствующей процедуры обслуживания прерываний (ISR).
• устранение дребезга сигнала：существоватьпереключатель чтенияждатьмеханический сигналчас,Может возникнуть дрожание. Стабильность сигнала можно улучшить с помощью программного устранения дребезга или аппаратных фильтров.

Подвести итог

Функция входа GPIO STM32 обеспечивает гибкое решение для взаимодействия с внешними устройствами. Правильно настроив контакты GPIO, разработчики могут эффективно считывать внешние сигналы и при необходимости вызывать прерывания, повышая скорость реагирования системы. Я надеюсь, что эта статья поможет вам лучше понять и использовать функцию ввода GPIO STM32. В практических приложениях гибкая настройка GPIO в соответствии с конкретными потребностями значительно повысит производительность и надежность системы.