STM32（7）-- GPIO输出，寄存器版

1. 硬件原理

要点亮D6的LED，需要控制PF6/PF7/PF8输出低电平

2. 软件实现

复制新建的寄存器工程，改名为寄存器点灯

2.1 实现寄存器映射

寄存器就是特殊的内存空间，可以通过指针操作访问寄存器。所以此处我们根据 STM32 的存储映射先定义好各个寄存器的地址，把这些地址定义都统一写在 stm32f4xx.h 文件中

查看参考手册

因为要控制PFx引脚，所以寄存器的地址都是基于GPIOF的外设基地址进行偏移

cpp 复制代码

//GPIOF外设基地址
#define GPIOF_BASE 0X40021400

根据偏移地址，定义出GPIOF各个寄存器的地址

cpp 复制代码

//GPIOF寄存器地址
#define GPIOF_MODER           GPIOF_BASE+0x00
#define GPIOF_OTYPER          GPIOF_BASE+0x04
#define GPIOF_OSPEEDR         GPIOF_BASE+0x08
#define GPIOF_PUPDR           GPIOF_BASE+0x0C
#define GPIOF_IDR             GPIOF_BASE+0x10
#define GPIOF_ODR             GPIOF_BASE+0x14
#define GPIOF_BSRR            GPIOF_BASE+0x18
#define GPIOF_LCKR            GPIOF_BASE+0x1C
#define GPIOF_AFRL            GPIOF_BASE+0x20
#define GPIOF_AFRH            GPIOF_BASE+0x24

因为 STM32 外设很多，为了降低功耗，每个外设都对应着一个时钟，在芯片刚上电的时候这些时
钟都是被关闭的，如果想要外设工作，必须把相应的时钟打开。
所有的 GPIO 都挂载到 AHB1 总线上，所以它们的时钟由 AHB1 外设时钟使能寄存器(RCC_AHB1ENR) 来控制
所以还需要定义RCC时钟的寄存器

cpp 复制代码

#define  RCC_BASE         0x40023800
#define  RCC_AHB1ENR      RCC_BASE+0x30

对于编译器来说，以上的宏定义都只是一个常量，以下操作肯定是不对的

RCC_BASE+0x30 |= （1<<6）;

我们需要操作的是地址，所以需要对以上的定义进行强制类型转换，寄存器都是32位的，所以类型为 (unsigned int *)(RCC_BASE+0x30 )，告诉编译器这些数是数据地址，要操作此地址下的寄存器，还需要解引用，如下：

* (unsigned int *)(RCC_BASE+0x30 ) |= （1<<6）;

那干脆直接寄存器映射的时候，都直接定义成此种形式，如下：

因为"总线基地址 / 外设基地址"在这一层只是"地址常量"，

它们还不是"寄存器"，所以不需要、也不应该做类型转换

如果在"基地址"阶段就类型转换，会怎样？

❌ 反例（不推荐）

#define GPIOH_BASE ((unsigned int *)0x40021400)

看起来好像也能用，但问题来了：

1️⃣ 失去"地址运算的语义"

GPIOH_BASE + 0x18

现在变成了：

(unsigned int *)0x40021400 + 0x18

⚠️ 指针运算单位变了！

实际偏移 = 0x18 * sizeof(unsigned int)

本来想加 0x18 字节

结果加了 0x60 字节（32 位 MCU）

🔥 直接寄存器地址错位

2️⃣ 强迫所有寄存器类型一致

MODER / ODR / IDR 都是 uint32_t？

某些外设有 uint16_t / uint8_t 呢？

👉 基地址不该绑死数据类型

2.2 搭建框架

2.3 GPIO配置

2.3.1 GPIO模式

配置PF6为输出模式
在代码中，我们先把 GPIOH MODER 寄存器的 MODER6 对应位清 0，然后再向它赋值"01"，从而使 GPIOF6 引脚设置成输出模式。

所以代码如下：

cpp 复制代码

//GPIOF MODER6 清空
GPIOF_MODER &= ~(0x03<<(2*6));
//PF6 输出模式
GPIOF_MODER |= (1<<2*6);

2.3.2 GPIO输出模式

代码如下：

cpp 复制代码

//GPIOF OTYPER6清空
GPIOF_OTYPER &= ~(1<<1*6);
//推挽模式
GPIOF_OTYPER |= (0<<1*6);

2.3.3 GPIO输出速度

cpp 复制代码

//GPIOF_OSPEEDR6清空
GPIOF_OSPEEDR &= ~(0x03<<2*6);
//2MHz
GPIOF_OSPEEDR |= (0<<2*6);

2.3.4 上下拉模式

cpp 复制代码

//清空
GPIOF_PUPDR &= ~(0x03<<2*6);
//上拉
GPIOF_PUPDR |= (1<<2*6);

2.3.5 控制引脚输出电平

cpp 复制代码

//控制引脚输出低电平
GPIOF_BSRR |= (1<<16<<6);
//控制引脚输出高电平
GPIOF_BSRR |= (1<<6);

2.4 开启时钟

cpp 复制代码

//开启GPIOF时钟
RCC_AHB1ENR |= (1<<5);

STM32（7）-- GPIO输出，寄存器版

1. 硬件原理

2. 软件实现

2.1 实现寄存器映射

2.2 搭建框架

2.3 GPIO配置

2.3.1 GPIO模式

2.3.2 GPIO输出模式

2.3.3 GPIO输出速度

2.3.4 上下拉模式

2.3.5 控制引脚输出电平

2.4 开启时钟

2.5 下载验证