因为有新人需要学习STM32的应用，一遍遍讲又感觉效率低，时间上大大的浪费了，遂打算写下一些笔记供其他人观看、学习和纠错，同时也巩固下基础。近期用到STM32F407VET6的开发板，所以用到的标准库都是F4系列的，不过没关系，不管是F4还是F103或者其他系列的，原理都是一样的。
今天主要总结的是关于GPIO的配置，GPIO的定义是General Purpose Input Output （通用输入/输出），也是STM32最基础和最常用的配置。这里假设事先已经下载好STM32F4的标准库文件以及配置好STM32的开发环境了，如果还不会的可以先去百度一会。
使能时钟
要想使用GPIO，我们首先需要初始化GPIO的时钟。
从芯片手册的截图中我们可以看到，所有GPIO的时钟都是由AHB1总线提供的，这里暂且不用管STM32的时钟分类，关于STM32时钟有时间会专门作介绍。所以这里GPIO时钟的初始化就一行代码带过
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
结构体声明
在STM32F4标准库文件中有一个“stm32f4xx_gpio.h”的头文件，里面包含了GPIO配置的所有信息，我们可以一步一步来分析如何配置满足要求的GPIO。首先找到GPIO初始化结构体声明如下：
/**
* @brief GPIO Init structure definition
*/
typedef struct
{
uint32_t GPIO_Pin; /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */
GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
This parameter can be a value of @ref GPIOMode_TypeDef */
GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; /*!< Specifies the speed for the selected pins.
This parameter can be a value of @ref GPIOSpeed_TypeDef */
GPIOOType_TypeDef GPIO_OType; /*!< Specifies the operating output type for the selected pins.
This parameter can be a value of @ref GPIOOType_TypeDef */
GPIOPuPd_TypeDef GPIO_PuPd; /*!< Specifies the operating Pull-up/Pull down for the selected pins.
This parameter can be a value of @ref GPIOPuPd_TypeDef */
}GPIO_InitTypeDef;
所以在初始化结构体中一共需要配置5个东西，我们先声明一个GPIO初始化结构体变量再来一步步配置。声明如下：
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
需要注意，在keil的编译器中，变量声明要在使用之前，所以初始化变量的声明要在我们刚刚说的时钟初始化之前。
1、GPIO_Pin
第一个是选择你所需要用的的引脚，从“stm32f4xx_gpio.h”的头文件中可以看到由如下几个宏定义：
/** @defgroup GPIO_pins_define
* @{
*/
#define GPIO_Pin_0 ((uint16_t)0x0001) /* Pin 0 selected */
#define GPIO_Pin_1 ((uint16_t)0x0002) /* Pin 1 selected */
#define GPIO_Pin_2 ((uint16_t)0x0004) /* Pin 2 selected */
#define GPIO_Pin_3 ((uint16_t)0x0008) /* Pin 3 selected */
#define GPIO_Pin_4 ((uint16_t)0x0010) /* Pin 4 selected */
#define GPIO_Pin_5 ((uint16_t)0x0020) /* Pin 5 selected */
#define GPIO_Pin_6 ((uint16_t)0x0040) /* Pin 6 selected */
#define GPIO_Pin_7 ((uint16_t)0x0080) /* Pin 7 selected */
#define GPIO_Pin_8 ((uint16_t)0x0100) /* Pin 8 selected */
#define GPIO_Pin_9 ((uint16_t)0x0200) /* Pin 9 selected */
#define GPIO_Pin_10 ((uint16_t)0x0400) /* Pin 10 selected */
#define GPIO_Pin_11 ((uint16_t)0x0800) /* Pin 11 selected */
#define GPIO_Pin_12 ((uint16_t)0x1000) /* Pin 12 selected */
#define GPIO_Pin_13 ((uint16_t)0x2000) /* Pin 13 selected */
#define GPIO_Pin_14 ((uint16_t)0x4000) /* Pin 14 selected */
#define GPIO_Pin_15 ((uint16_t)0x8000) /* Pin 15 selected */
#define GPIO_Pin_All ((uint16_t)0xFFFF) /* All pins selected */
也就是STM32F407VET6所有引出的引脚了，这里我们选择一个或多个引脚可以这么些：
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
选择多个的时候可以用'|'隔开。
2、GPIO_Mode
第二个是选择所选择引脚的工作模式，从头文件中我们可以看到STM32引脚的工作模式一共有4种，分别是GPIO输入模式、GPIO输出模式、GPIO复用模和GPIO模拟模式。
typedef enum
{
GPIO_Mode_IN = 0x00, /*!< GPIO Input Mode */
GPIO_Mode_OUT = 0x01, /*!< GPIO Output Mode */
GPIO_Mode_AF = 0x02, /*!< GPIO Alternate function Mode */
GPIO_Mode_AN = 0x03 /*!< GPIO Analog Mode */
}GPIOMode_TypeDef;
这几种模式的功能和应用这里不作介绍，我们这里选择最常用的输出模式，即GPIO_Mode_OUT，代码如下：
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
3、GPIO_Speed
顾名思义，接下来要配置的是GPIO的频率或速度，事实上芯片为我们提供了4种速度模式
typedef enum
{
GPIO_Low_Speed = 0x00, /*!< Low speed */
GPIO_Medium_Speed = 0x01, /*!< Medium speed */
GPIO_Fast_Speed = 0x02, /*!< Fast speed */
GPIO_High_Speed = 0x03 /*!< High speed */
}GPIOSpeed_TypeDef;
/* Add legacy definition */
#define GPIO_Speed_2MHz GPIO_Low_Speed
#define GPIO_Speed_25MHz GPIO_Medium_Speed
#define GPIO_Speed_50MHz GPIO_Fast_Speed
#define GPIO_Speed_100MHz GPIO_High_Speed
分别是2MHz、25MHz、50MHz、100MHz，关于这GPIO速度的选择可以去了解下“香农采样定理”，这里我们选择最高速100MHz。
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
4、GPIO_OType
第四个是关于输出的形式，因为我们之前将引脚配置为输出模式，所以我们这里还得配置输出的形式，一共有两个，分别是推挽输出PP和开漏输出OD，关于推挽输出和开漏输出的区别可以点击这里 http://www.51hei.com/mcu/3988.html 我们这里选择推挽输出。
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
5、GPIO_PuPd
typedef enum
{
GPIO_PuPd_NOPULL = 0x00,
GPIO_PuPd_UP = 0x01,
GPIO_PuPd_DOWN = 0x02
}GPIOPuPd_TypeDef;
第五个是关于引脚有无上下拉的选择，这个不用多做介绍，如果有不了解的可以了解下上拉和下拉的作用。这里我们选择没有上拉和下拉。
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
6、初始化
STM32F407VET6将引脚分成了GPIO PORT A、B、C、D、E五组，每组有15个引脚，所以我们需要确定到底要选择的是那个PORT的引脚，这里我们选择PORT A，对应上面的引脚，既是PA1、PA2和PA3这三个引脚。最后我们还需要调用GPIO初始化函数，将结构体变量中的信息传递给芯片。
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
总结
至此关于GPIO的配置已经基本完成，这里只做了一个简单的介绍，GPIO有很多复杂的功能需要去查看相关手册去使用，同时网络上的许多博客也是我们学习的资源。以下是完整代码：
void GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
// typedef struct
// {
// uint32_t GPIO_Pin; /*!< Specifies the GPIO pins to be configured.
// This parameter can be any value of @ref GPIO_pins_define */
//
// GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; /*!< Specifies the operating mode for the selected pins.
// This parameter can be a value of @ref GPIOMode_TypeDef */
//
// GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; /*!< Specifies the speed for the selected pins.
// This parameter can be a value of @ref GPIOSpeed_TypeDef */
//
// GPIOOType_TypeDef GPIO_OType; /*!< Specifies the operating output type for the selected pins.
// This parameter can be a value of @ref GPIOOType_TypeDef */
//
// GPIOPuPd_TypeDef GPIO_PuPd; /*!< Specifies the operating Pull-up/Pull down for the selected pins.
// This parameter can be a value of @ref GPIOPuPd_TypeDef */
// }GPIO_InitTypeDef;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
// #define GPIO_Pin_0 ((uint16_t)0x0001) /* Pin 0 selected */
// #define GPIO_Pin_1 ((uint16_t)0x0002) /* Pin 1 selected */
// #define GPIO_Pin_2 ((uint16_t)0x0004) /* Pin 2 selected */
// #define GPIO_Pin_3 ((uint16_t)0x0008) /* Pin 3 selected */
// #define GPIO_Pin_4 ((uint16_t)0x0010) /* Pin 4 selected */
// #define GPIO_Pin_5 ((uint16_t)0x0020) /* Pin 5 selected */
// #define GPIO_Pin_6 ((uint16_t)0x0040) /* Pin 6 selected */
// #define GPIO_Pin_7 ((uint16_t)0x0080) /* Pin 7 selected */
// #define GPIO_Pin_8 ((uint16_t)0x0100) /* Pin 8 selected */
// #define GPIO_Pin_9 ((uint16_t)0x0200) /* Pin 9 selected */
// #define GPIO_Pin_10 ((uint16_t)0x0400) /* Pin 10 selected */
// #define GPIO_Pin_11 ((uint16_t)0x0800) /* Pin 11 selected */
// #define GPIO_Pin_12 ((uint16_t)0x1000) /* Pin 12 selected */
// #define GPIO_Pin_13 ((uint16_t)0x2000) /* Pin 13 selected */
// #define GPIO_Pin_14 ((uint16_t)0x4000) /* Pin 14 selected */
// #define GPIO_Pin_15 ((uint16_t)0x8000) /* Pin 15 selected */
// #define GPIO_Pin_All ((uint16_t)0xFFFF) /* All pins selected */
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
// typedef enum
// {
// GPIO_Mode_IN = 0x00, /*!< GPIO Input Mode */
// GPIO_Mode_OUT = 0x01, /*!< GPIO Output Mode */
// GPIO_Mode_AF = 0x02, /*!< GPIO Alternate function Mode */
// GPIO_Mode_AN = 0x03 /*!< GPIO Analog Mode */
// }GPIOMode_TypeDef;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
// typedef enum
// {
// GPIO_Low_Speed = 0x00, /*!< Low speed */
// GPIO_Medium_Speed = 0x01, /*!< Medium speed */
// GPIO_Fast_Speed = 0x02, /*!< Fast speed */
// GPIO_High_Speed = 0x03 /*!< High speed */
// }GPIOSpeed_TypeDef;
/* Add legacy definition */
// #define GPIO_Speed_2MHz GPIO_Low_Speed
// #define GPIO_Speed_25MHz GPIO_Medium_Speed
// #define GPIO_Speed_50MHz GPIO_Fast_Speed
// #define GPIO_Speed_100MHz GPIO_High_Speed
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
// typedef enum
// {
// GPIO_OType_PP = 0x00,
// GPIO_OType_OD = 0x01
// }GPIOOType_TypeDef;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
// typedef enum
// {
// GPIO_PuPd_NOPULL = 0x00,
// GPIO_PuPd_UP = 0x01,
// GPIO_PuPd_DOWN = 0x02
// }GPIOPuPd_TypeDef;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
// void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);
}