从零开始学嵌入式之STM32——6.与GPIO相关的7个寄存器--重要知识

目录

一、GPIO端口的基本结构

二、每组GPIO模块有7个相关的寄存器:

1.说明:

(一)2个32位配置寄存器

1.GPIOx_CRL端口配置低寄存器

2.GPIOx_CRH端口配置高寄存器

3.寄存器解读

注意:

(二)2个32位数据寄存器

1.GPIOx_IDR端口数据输入寄存器

2.GPIOx_ODR端口数据输出寄存器

(三)1个32位置位/复位寄存器

GPIOx_BSRR:端口位设置/清除寄存器

(四)1个16位复位寄存器

GPIOx_BRR:端口位清除寄存器

(五)1个32位锁定寄存器

GPIOx_LCKR

(六)GPIO寄存器地址映像

1.结构体类型定义:

2.关于偏移量是4的理解:


一、GPIO端口的基本结构

二、每组GPIO模块有7个相关的寄存器:

  • 2个32位配置寄存器---GPIOx_CRL, GPIOx_CRH
  • 2个32位数据寄存器---GPIOx_IDR,GPIOx_ODR
  • 1个32位置位/复位寄存器---GPIOx_BSRR
  • 1个16位复位寄存器---GPIOx_BRR
  • 1个32位锁定寄存器---GPIOx_LCKR
    这7个寄存器中最重要的是前2个寄存器:
    2个32位配置寄存器GPIOx_CRL, GPIOx_CRH
    2个32位数据寄存器GPIOx_IDR, GPIOx_ODR
    剩下的:
    1个32位置位/复位寄存器和1个16位复位寄存器使用的比较少,且功能类似。
    最后的:
    1个32位锁定寄存器GPIOx_LCKR用于保护配置和数据寄存器不被修改

1.说明:

  • GPIOx中的x指的是每一组GPIO端口都有其对应的这些寄存器
  • 每组GPIO对应的寄存器的地址是GPIO端口的基地址+寄存器的偏移

(一)2个32位配置寄存器

1.GPIOx_CRL 端口配置低寄存器

CRL:configeration register low

2.GPIOx_CRH端口配置高寄存器

CRL:configeration register high

CRL和CRH寄存器的作用:

3.寄存器解读

GPIO的端口配置寄存器分为两个:
端口配置高寄存器CRH和端口配置低寄存器CRL
CRL控制第x组的0-7管脚
CRH控制第x组的8-15管脚
CRH寄存器和CRL寄存器总共使用了64bit,每4个比特控制一个管脚,这样一来,就会有一些位是保留状态。

注意:

(1)寄存器的复位值是0x4444 4444,这时寄存器内部的各位:01 00 也就意味着:GPIO接口的默认模式为:浮空输入模式
(2)这里的上下拉在一个控制位,配置时取端口的初始状态

(二)2个32位数据寄存器

1.GPIOx_IDR端口数据输入寄存器

IDR:input data register

数据接收时,先通过IO口经过施密特触发器滤波,得到标准的高低电平后写入到IDR中,再由CPU读取寄存器的信息完成数据输入。
每一位对应一个端口的数据状态

2.GPIOx_ODR端口数据输出寄存器

ODR:output data register

(三)1个32位置位/复位寄存器

GPIOx_BSRR:端口位设置/清除寄存器

BSRR:bit set/reset register


疑问:
我们可以直接操作ODR,为什么还要有这个BSRR寄存器呢?
答案:
这样设置可以简化编程,有了这个寄存器,在编程时就会省去置0时对右操作数的取反操作,也不会再有按位或的运算,会简化编程的逻辑。
注意:若对应的BR和BS同时为1,BS生效

(四)1个16位复位寄存器

GPIOx_BRR:端口位清除寄存器

BRR:bit reset register


BRR对比BSRR功能少了set功能,reset功能一致。
在编程时,可以通过BSRR置位,可以通过BRR置零。

(五)1个32位锁定寄存器

GPIOx_LCKR

位16LCKK:锁键(lock key),锁定的是位15:0LCK锁定寄存器的锁定位,一旦锁定,需要复位后才能再次更改。
位16的LCKK的值的改变需要经过一个写入序列: **先写1->再写0->再写1->读0;**经过这个操作后,LCKK就会变为1,我们可以再次将其中的值读出,确认LCKK被激活。
位15:0LCK锁定寄存器的每一锁定位针对的是CRH和CRL的4个位的锁定

(六)GPIO寄存器地址映像

1.结构体类型定义:

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;

2.关于偏移量是4的理解:

内存中,以每8个bit为一个基本存储单元:字节,每个字节都会有一个编号---内存地址,这个内存地址使用十六位数进行标识
连续的内存空间的地址编号是连续的
如下图:

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