STM32GPIO输入和输出

news2024/10/3 13:53:57

一、先看IO端口位的结构

上面部分是输入，下面是输出。

1、I/O输入：

首先，从I/O引脚开始，有两个保护二极管，主要作用是对输入电压限幅，保护内部电路。上面二极管接VDD为3.3V,下面二极管接VSS为0V。当输入电压为超过3.3V,则会导通上面的二极管；当输入电压小于0V也就是负电压，则会导通下面的二极管；如果输入电压为0~3.3V,则二极管不会导通，会正常输入。

接着，来到上拉电阻和下拉电阻。上拉电阻接的VDD,下拉电阻接的VSS,开/关是可以通过程序配置的。如果上面导通，下面断开，就是上拉输入模式；如果下面导通，上面断开，就是下拉输入模式；如果上面和下面都断开，则为浮空输入模式。上拉和下拉的作用为了给输入提供一个默认的输入电平。如果什么都不接，输入为浮空模式，输入的电平就很容易受到干扰。这里的阻值都是很大的，是一种弱上拉和弱下拉，目的是尽量不影响正常的输入操作。

接着，来到TTL肖特基触发器，实际上这个是施密特触发器，这里翻译错误。这个施密特触发器的作用是对输入电压进行整形的。它的执行逻辑是：如果输入电压大于某一阈值，输出就会瞬间升为高电平；如果输入电压小于某一阈值，输出就会瞬间降为低电平；这样可以有效地避免因信号波动造成的输出抖动现象。如下图，输入的电压不稳定，有两个阈值，高于高阈值或小于高阈值且大于低阈值都为高电平；低于低阈值或大于低阈值且小于高阈值都为低电平。

接着，经过施密特整形的波形就可直接写入数据寄存器中了，就可以直接读取高低电平了。

接着，至片上外设是连接外设的，其中有模拟输入，连接到ADC上的，因为ADC需要接收模拟量，所以是连接到施密特触发电路前面的。另一个是复用功能输入，是连接到其他需要读取端口的外设上，比如串口的输入引脚等，这根线接收的是数字量，所以在施密特触发器后面。

2、I/O输出：

首先，数字部分可以由输出数据寄存器或片上外设控制。如果选择输出数据寄存器进行控制，就是普通的IO口输出，写这个寄存器的某一位就可以操作对应的某个端口；

位设置/清除寄存器可以用来单独操作输出数据寄存器的某一位，而不影响其他位，在C语言中就是&=和|=，则在stm32中电路设置好了，只需要配置就行。如果我们要对某一位进行置1的操作(类似于|=)，在位设置寄存器的对应位写1即可，剩下不需要操作的位写0，这样它内部就会有电路，自动将输出数据寄存器中对应位置为1，而剩下写0的位则保持不变；如果我们要对某一位进行置0的操作(类似于&=)，在位设置寄存器的对应位写0即可，剩下不需要操作的位写1。

接着，通过输出控制，来到两个MOS管，上面为P-MOS，下面为N-MOS，这个MOS管就是一种电子开关，通过信号来控制开关的导通和关闭，开关负责将IO口接到VDD或者VSS,这里可以选择推推挽、开漏或者关闭三种输出方式。

在推挽输出模式下，P-MOS和N-MOS均有效。数据寄存器为1时，上管导通，下管断开，输出直接接到VDD,就是输出高电平；数据寄存器为0时，下管导通，上管断开，输出直接接到VSS,就是输出低电平；在这种模式下，高低电平均有较强的驱动能力，所以推挽输出模式也可以叫强推输出模式。在推挽输出模式下，stm32对IO口具有绝对的控制权，高低电平都由stm32说的算。

在开漏输出模式下，这个P-MOS是无效的，只有N-MOS在工作。数据寄存器为1时，下管断开，这时输出相当于断开，也就是高阻模式。数据寄存器为0时，下管导通，这时输出直接接到VSS，也就是输出低电平。作用：可以作为通信协议的驱动方式。另外开漏模式还可以用于输出5V的电平信号，但必须要有上拉电阻的配合，因为本身是不能输出高电平，比如在IIC总线中。

剩下一个状态就是关闭，这个是当引脚配置为输入模式的时候，两个MOS管都无效，也就是输出关闭，端口的电平由外部信号控制。一个端口只有一个输出，但可以由多个输入。

二、GPIO模式

端口可以配置成8个模式，如下：

三、枚举类型

关键字枚举：enum

用途：定义一个取值受限制的整形变量，用于限制变量取值范围；宏定义的集合，里面的值也可以被其他类型引用。其实枚举本质也就是宏定义
定义枚举变量：
enum{FALSE =0，TRUE=1} EnumName;
引用枚举成员：
        EnumName =FALSE;
        EnumName =TRUE;//限制了EnumName;

由于名字过长，一般用typedef进行取个名字。

typedef enum{

FALSE =0，

TRUE=1

}week_t;

然后用week_t定义枚举类型。在32中直接写具体值时必须强转化为枚举类型。
 

四、GPIO输出点亮LED

利用A端0口即PA0，首先配置时钟使能，GPIO初始化。

注意：PA15、PB3、PB4是调试端口，别选，如果当作普通端口，还需要配置。

用到的函数：

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;                     //写在最前面
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);  //使能
	//GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;         //推挽输出
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD;     //开漏输出，没有高电平驱动那个能力
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0 ;           //PC13口
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;    //选择50HZ就可以了
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);              //GPIO初始化

输出函数：

将GPIO某端某口即某一位引脚设置为高电平

void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
或
//BitAction BitVal参数为：
// Bit_SET: to set the port pin
GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal)

 将GPIO某端某口即某一位引脚设置为低电平

void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
或
//BitAction BitVal参数为：
//Bit_RESET: to clear the port pin
GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal)

 延时函数：

delay.c

#include "stm32f10x.h"

/**
  * @brief  微秒级延时
  * @param  xus 延时时长，范围：0~233015
  * @retval 无
  */
void Delay_us(uint32_t xus)
{
	SysTick->LOAD = 72 * xus;				//设置定时器重装值
	SysTick->VAL = 0x00;					//清空当前计数值
	SysTick->CTRL = 0x00000005;				//设置时钟源为HCLK，启动定时器
	while(!(SysTick->CTRL & 0x00010000));	//等待计数到0
	SysTick->CTRL = 0x00000004;				//关闭定时器
}

/**
  * @brief  毫秒级延时
  * @param  xms 延时时长，范围：0~4294967295
  * @retval 无
  */
void Delay_ms(uint32_t xms)
{
	while(xms--)
	{
		Delay_us(1000);
	}
}
 
/**
  * @brief  秒级延时
  * @param  xs 延时时长，范围：0~4294967295
  * @retval 无
  */
void Delay_s(uint32_t xs)
{
	while(xs--)
	{
		Delay_ms(1000);
	}
}

delay.h

#ifndef __DELAY_H   //防止头文件重复包含
#define __DELAY_H

void Delay_us(uint32_t us);
void Delay_ms(uint32_t ms);
void Delay_s(uint32_t s);

#endif

main.c

#include  "stm32f10x.h"                  // Device header
#include  "Delay.h"
int main(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);  //使能
	//GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;         //推挽输出
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD;     //开漏输出，没有高电平驱动那个能力
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0 ;           
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;    //选择50HZ就可以了
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
	
	
	while(1) 
	{
		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);               //设置为高电平
		Delay_ms(500);
	   GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);            //设置为低电平
		Delay_ms(500);
		
		GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_SET); 
		Delay_ms(500);
		GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_RESET);
		Delay_ms(500);
		
		GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,(BitAction)1);  //也可以直接写数，但必须转为枚举类型BitAction
		Delay_ms(500);
		GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,(BitAction)0);
		Delay_ms(500);
	}
	
}

五、LED流水灯

使用的是GPIOA端0~7引脚作为流水灯的输出引脚。

可以利用如下函数，可直接向GPIO端口写入值，也就是多位数据。

void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal)

main.c:

#include  "stm32f10x.h"                  // Device header
#include  "Delay.h"
int main(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;     //推挽输出
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_All;           //PA所有引脚
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;    //选择50HZ就可以了
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);

	
	while(1) 
	{

		GPIO_Write(GPIOA,~0x0001); //0000 0000 0000 0001,写入值
		Delay_ms(100);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0002); //0000 0000 0000 0010
		Delay_ms(100);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0004); //0000 0000 0000 0100
		Delay_ms(100);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0008); //0000 0000 0000 1000
		Delay_ms(100);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0010); //0000 0000 0001 0000
		Delay_ms(100);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0020); //0000 0000 0010 0000
		Delay_ms(100);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0040); //0000 0000 0100 0000
		Delay_ms(100);
		GPIO_Write(GPIOA,~0x0080); //0000 0000 1000 0000
		Delay_ms(100);
	}
	
}

六、让蜂鸣器响起来

这里蜂鸣器用的有源的，自带振荡源，只需给蜂鸣器一个高电平或低电平即可。我用的蜂鸣器是高电平驱动的。

main.c,代码如下:使用的是B12引脚。

#include  "stm32f10x.h"                  // Device header
#include  "Delay.h"
int main(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;     //推挽输出
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12;          
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;    //选择50HZ就可以了
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);

	
	while(1) 
	{

		GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_12,Bit_SET); 
		Delay_ms(100);
		GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_12,Bit_RESET); 
		Delay_ms(100);
		GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_12,Bit_SET); 
		Delay_ms(100);
		GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_12,Bit_RESET); 
		Delay_ms(700);
	
	}
	
}

七、光敏传感器控制蜂鸣器

光敏传感器使用的是DO引脚输出，只输出0和1。原理是利用的电阻分压。光暗DO输出1，光强DO输出1。DO与B13引脚相连接。

首先，利用分模块文件进行编写程序，代码便于管理和移植。

蜂鸣器代码：

Buzzer.c"

#include "stm32f10x.h"                  // Device header


void Buzzer_Init(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);	
   
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;          //推挽输出
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
   GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);	
    
}

void Buzzer_ON(void)        //响
{
  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
}

void Buzzer_OFF(void)       //不响
{
  GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
}

Buzzer.h

#ifndef _BUZZER_H
#define _BUZZER_H

void Buzzer_Init(void);

void Buzzer_ON(void);

void Buzzer_OFF(void);


#endif

光敏传感器：

LightSernsor.c:

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include  "Delay.h"


void LightSensor_Init(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   //RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);	
   
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;          //上拉电阻
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
   GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);	

}

uint8_t LightSensor_GetNum(void)
{
	uint8_t LightSensorNum=0;
	
	if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_13)==0)   //光暗DO输出1，光强DO输出0
	{
		
		LightSensorNum=1; 
	}
	
	return LightSensorNum;
}

LightSernsor.h:

#ifndef _LIGHTSENSOR_H
#define _LIGHTSENSOR_H


void LightSensor_Init(void);

uint8_t LightSensor_GetNum(void);


#endif

main.c:

#include  "stm32f10x.h"                  // Device header
#include  "Delay.h"
#include  "Buzzer.h"
#include  "LightSensor.h"

uint8_t LightSensorNum=0;

int main(void)
{
	
	Buzzer_Init();
	LightSensor_Init();
	while(1) 
	{
		LightSensorNum=LightSensor_GetNum();
		if(LightSensorNum==1)   //光强，使蜂鸣器响
		{
			Buzzer_ON();
		}
	   else
		{
			Buzzer_OFF();
		}
		
		

	}
	
}

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/2186330.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

认知杂谈71《创业抉择：定制化与标准化的权衡之路》

认知杂谈71《创业抉择：定制化与标准化的权衡之路》

内容摘要： *嘿，彦祖们！今天来聊聊创业的事，创业选产品类型很关键。定制化产品如魔法，贴合客户需求但成本高且有边际递减风险。要掌握物联网技术，用 3D 建模软件，参考特定书籍，参加展…
阅读更多...
在线JSON可视化工具--支持缩放

在线JSON可视化工具--支持缩放

先前文章提到的超好用的JSON可视化工具，收到反馈，觉得工具好用，唯一不足就是不能缩放视图，其实是支持的，因为滚轮有可能是往下滚动，会与缩放冲突，所以这个工具设计为需要双击视图来触发打开缩放…
阅读更多...
C++ 线性表、内存操作、 迭代器，数据与算法分离。

C++ 线性表、内存操作、 迭代器，数据与算法分离。

线性表： 线性表是最基本、最简单、也是最常用的一种数据结构。线性表（linear list）是数据结构的 一种，一个线性表是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。 线性表中数据元素之间的关系是一对一的关系，即除了第一个和…
阅读更多...
Ubuntu2404安装

Ubuntu2404安装

Ubuntu是一款非常优秀的发行版本，起初她的优势主要在于桌面版，但是随着Centos 从服务版的支持的退出，Ubuntu server也在迅猛的成长，并且不断收获了用户，拥有了一大批忠实的粉丝。好了，废话不多说&#xff0…
阅读更多...
基于SSM的出租车租赁管理系统的设计与实现

基于SSM的出租车租赁管理系统的设计与实现

文未可获取一份本项目的java源码和数据库参考。 1 选题的背景 现代社会，许多个人、家庭，因为生活、工作方式的改变，对汽车不再希望长期拥有，取而代之的是希望汽车能“召之即…
阅读更多...
CSS 实现楼梯与小球动画

CSS 实现楼梯与小球动画

CSS 实现楼梯与小球动画 效果展示 CSS 知识点 CSS动画使用transform属性使用 页面整体布局 <div class"window"><div class"stair"><span style"--i: 1"></span><span style"--i: 2"></span>…
阅读更多...
Flask-3

Flask-3

文章目录 ORMFlask-SQLAlchemySQLAlchemy中的session对象数据库连接设置常用的SQLAlchemy字段类型常用的SQLAlchemy列约束选项 数据库基本操作模型类定义 数据表操作创建和删除表 数据操作基本查询SQLAlchemy常用的查询过滤器SQLAlchemy常用的查询结果方法多条件查询分页器聚合…
阅读更多...
Rstudio：强大的R语言集成开发环境（IDE）

Rstudio：强大的R语言集成开发环境（IDE）

Rstudio 应该是 R 语言使用的标配&#xff0c;尽管 Rstudio 的母公司 Posit 推出了新一代的集成开发环境 Positron&#xff0c;但其还处于开发阶段。作为用户不妨让其成熟后再使用&#xff0c;现阶段还是 Rstudio 更稳定。 如果你在生物信息学或统计学领域工作&#xff0c;R语言…
阅读更多...
C初阶（六）--- static 来喽

C初阶（六）--- static 来喽

前言&#xff1a;C语言中有许多关键字&#xff08;关键字是预先保留的标识符&#xff0c;具有特殊意义&#xff0c;不能用作变量 名、函数名等普通标识符。&#xff09; 比如&#xff1a;前面在变量与常量那一节提到的extern 就是一个关键字&#xff0c;应该还记得e…
阅读更多...
开源项目 - 交通工具检测 yolo v3 物体检测 单车检测 车辆检测 飞机检测 火车检测 船只检测

开源项目 - 交通工具检测 yolo v3 物体检测 单车检测 车辆检测 飞机检测 火车检测 船只检测

开源项目 - 交通工具检测 yolo v3 物体检测 单车检测 车辆检测 飞机检测 火车检测 船只检测 开源项目地址&#xff1a;https://gitcode.net/EricLee/yolo_v3 示例&#xff1a;
阅读更多...
点云补全 学习笔记

点云补全 学习笔记

目录 Depth completion with convolutions and vision transformers 依赖项&#xff1a; DCNv2 softpoolnet Depth completion with convolutions and vision transformers Zhang, Y., Guo, X., Poggi, M., Zhu, Z., Huang, G., Mattoccia, S.: Completionformer: Depth co…
阅读更多...
JS进阶 3——深入面向对象、原型

JS进阶 3——深入面向对象、原型

JS 进阶3——深入面向对象、原型 1.编程思想 面向过程&#xff1a;分析出解决问题的过程&#xff0c;然后用函数将这些步骤一步步封装起来面向对象&#xff1a;将事物分为一个个对象&#xff0c;然后对象之间分工合作 2.构造函数&#xff1a;封装性、面向对象 构造函数方法存…
阅读更多...
Python画笔案例-074 绘制轮子走了

Python画笔案例-074 绘制轮子走了

1、绘制轮子走了 通过 python 的turtle 库绘制 轮子走了，如下图： 2、实现代码 绘制轮子走了，以下为实现代码： """轮子走了.py """ import time import turtle def draw_polygon(number,length):
阅读更多...
Spark读取MySQL优化方案辩证

Spark读取MySQL优化方案辩证

0、背景 上篇文章《Spark 任务需要的内存跟哪些因素有关》验证 Spark 任务需要的内存&#xff0c;跟单个 partition 的数据量大小&#xff0c;以及数据计算逻辑复杂度有关。但是之中有个最大的特点&#xff0c;就是把 MySQL 作为数据源的时候&#xff0c;无论数据量多大&#…
阅读更多...
【C++】set容器和map容器的基本使用

【C++】set容器和map容器的基本使用

一、序列式容器和关联式容器 1、STL中的部分容器如&#xff1a;string、vector、list、deque、array、forward_list等&#xff0c;这些容器统称为序列式容器&#xff0c;因为逻辑结构为线性序列的数据结构&#xff0c;两个位置存储的值之间一般没有紧密的关联关系&#xff0c;…
阅读更多...
数据结构双向链表和循环链表

数据结构双向链表和循环链表

目录 一、循环链表二、双向链表三、循环双向链表 一、循环链表 循环链表就是首尾相接的的链表&#xff0c;就是尾节点的指针域指向头节点使整个链表形成一个循环&#xff0c;这就弥补了以前单链表无法在后面某个节点找到前面的节点&#xff0c;可以从任意一个节点找到目标节点…
阅读更多...
Leetcode 540. 有序数组中的单一元素

Leetcode 540. 有序数组中的单一元素

1.题目基本信息 1.1.题目描述 给你一个仅由整数组成的有序数组&#xff0c;其中每个元素都会出现两次&#xff0c;唯有一个数只会出现一次。 请你找出并返回只出现一次的那个数。 你设计的解决方案必须满足 O(log n) 时间复杂度和 O(1) 空间复杂度。 1.2.题目地址 https:…
阅读更多...
大语言模型入门（二）——提示词

大语言模型入门（二）——提示词

一、什么是提示词 大语言模型&#xff08;LLM&#xff09;的提示词&#xff08;Prompt&#xff09;是与模型交互的关键&#xff0c;它影响着模型的输出结果。提示词&#xff08;Prompt&#xff09;和提示工程&#xff08;Prompt Engineering&#xff09;密切相关。什么又是提示…
阅读更多...
详解代理服务器及Squid

详解代理服务器及Squid

一、 代理服务器简介 &#xff08;1&#xff09;什么是代理服务器 代理服务器英文全称为ProxyServer&#xff0c;其主要功能代理网络用户获取网络信息&#xff0c;起到内网和Internet的桥梁作用。 在TCP/IP网络中&#xff0c;传统的通信过程是这样的&#xff1a;客户端向服务…
阅读更多...
ROS2 22.04 Carttographer安装

ROS2 22.04 Carttographer安装

安装环境&#xff1a; Ubuntu22.04 ros2 humble # 下载源文件 git clone https://github.com/ros2/cartographer.git -b ros2 git clone https://github.com/ros2/cartographer_ros.git -b ros2# 使用小鱼一键配置rosdep wget http://fishros.com/install -O fishros &&am…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023