STM32之HAL源码阅读(GPIO章节)

news2024/9/21 16:50:10

前言

说明

本文只针对于软件层面的阅读，详细操作请查阅对应的手册,使用过标准库的朋友更好的能理解
本文针对的是STM32F10x系列，其他的类似

参考资料

STM32F10x中文参考手册

工具

stm32cubemx6.5
clion最新版

HAL源码之GPIO的阅读

步骤一：先大致看一遍STM32F10x中文手册

此过程中我们主要了解关于GPIO相关的寄存器地址和地址(HAL也是根据此进行封装)
不需要将所有的都弄明白(针对初学者),前期理解大概就行了，这是别人的规定的。

GPIO的基地址映射表

在这里插入图片描述 > GPIO的功能描述

在这里插入图片描述
这张图就大概阐述出GPIO的功能，我的理解如下:
1、GPIOx的配置模式寄存器是: GPIOx_CRL和GPIOx_CRH
2、GPIOx的数据寄存器（操作数据只有两种:输入、输出）: GPIOx_IDR、GPIOx_ODR
3、GPIOx的置位或复位寄存器: GPIOx_BSRR(32位)
4、GPIOx的复位寄存器: GPIOx_BRR(16位)
5、GPIOx的锁定寄存器: GPIOx_LCKR
6、GPIO寄存器操作必须是32位（即4字节操作）

GPIO寄存器

在这里插入图片描述
这里就是对上述进行详细的说明，根据需要自行阅读.

在这里插入图片描述

步骤二：阅读HAL源码中的GPIO结构体

结构体

typedef struct
{
  __IO uint32_t CRL;
  __IO uint32_t CRH;
  __IO uint32_t IDR;
  __IO uint32_t ODR;
  __IO uint32_t BSRR;
  __IO uint32_t BRR;
  __IO uint32_t LCKR;
} GPIO_TypeDef;

根据结构体定义会发现，此处定义的字段和上述的寄存器排列是一一对应的关系；

结构体和地址进行映射的关系(核心)

以下宏定义来源与源码 stm32f103xe.h

// 片段1
#define FLASH_BASE            0x08000000UL /*!< FLASH base address in the alias region */
#define FLASH_BANK1_END       0x0807FFFFUL /*!< FLASH END address of bank1 */
#define SRAM_BASE             0x20000000UL /*!< SRAM base address in the alias region */
#define PERIPH_BASE           0x40000000UL /*!< Peripheral base address in the alias region */
// 2
#define APB1PERIPH_BASE       PERIPH_BASE
#define APB2PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x00010000UL)
#define AHBPERIPH_BASE        (PERIPH_BASE + 0x00020000UL)
// 将手册的映射表地址关系进行映射
#define GPIOA_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x00000800UL)
#define GPIOB_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x00000C00UL)
#define GPIOC_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x00001000UL)
#define GPIOD_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x00001400UL)
#define GPIOE_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x00001800UL)
#define GPIOF_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x00001C00UL)
#define GPIOG_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x00002000UL)
// 将地址和结构体进行映射
#define GPIOA               ((GPIO_TypeDef *)GPIOA_BASE)
#define GPIOB               ((GPIO_TypeDef *)GPIOB_BASE)
#define GPIOC               ((GPIO_TypeDef *)GPIOC_BASE)
#define GPIOD               ((GPIO_TypeDef *)GPIOD_BASE)
#define GPIOE               ((GPIO_TypeDef *)GPIOE_BASE)
#define GPIOF               ((GPIO_TypeDef *)GPIOF_BASE)
#define GPIOG               ((GPIO_TypeDef *)GPIOG_BASE)

步骤三: 阅读HAL源码中操作GPIO的函数

此内容需要配合手册进行阅读，效果更好。你会发现操作到最后也是在对地址进行一些的操作。

	GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
	void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);
	void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
	HAL_StatusTypeDef HAL_GPIO_LockPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
	void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin);
	void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin);