STM32_GPIO_HAL库操作

文章目录

一、使用HAL库配置GPIO思路
- [ 1、初始化配置：](# 1、初始化配置：)
- [ 2、输入输出操作：](# 2、输入输出操作：)
- [ 3、复用 / 中断：](# 3、复用 / 中断：)
二、HAL库GPIO相关函数
- [ 0、时钟使能](# 0、时钟使能)
- [ 1、初始化](# 1、初始化)
- [ 2、IO操作](# 2、IO操作)
- [ 3、宏定义](# 3、宏定义)
- [ 4、模式定义](# 4、模式定义)
三、示例代码

一、使用HAL库配置GPIO思路

1、初始化配置：

通过GPIO_InitTypeDef结构体定义引脚模式、速度、上下拉等参数，再调用HAL_GPIO_Init()完成初始化。

2、输入输出操作：

输出用HAL_GPIO_WritePin()/HAL_GPIO_TogglePin()；输入用HAL_GPIO_ReadPin()。

3、复用 / 中断：

GPIO 作为外设复用（如串口、SPI）或外部中断时，需额外配置复用映射 / 中断优先级。

二、HAL库GPIO相关函数

0、时钟使能

c 复制代码

		// 使能GPIOA时钟
		__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
		// 使能GPIOB时钟
		__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
		// 关闭GPIOA时钟（极少用）
		__HAL_RCC_GPIOA_CLK_DISABLE();

1、初始化

//初始化一个 / 多个 GPIO 引脚（配置模式、上下拉、速度）

HAL_GPIO_Init();

//恢复 GPIO 引脚为默认状态（模拟输入，无时钟）

HAL_GPIO_DeInit()

示例代码：

c 复制代码

		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
		
		// 配置PA0为推挽输出，无上下拉，低速
		GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;          // 指定引脚（可组合：GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1）
		GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;// 模式：推挽输出
		GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;        // 无上下拉
		GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;// 速度：低速
		HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);    // 执行初始化
		
		
		HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_0);// 恢复为默认引脚

2、IO操作

//读取单个引脚电平，返回GPIO_PinState类型

HAL_GPIO_ReadPin();

//设置单个引脚电平（高 / 低）

HAL_GPIO_WritePin();

//翻转引脚电平（LED 闪烁常用）

HAL_GPIO_TogglePin();

//锁定GPIO引脚配置寄存器。

HAL_GPIO_LockPin();

//中断服务函数中调用，清除中断标志并触发回调

HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler();

//中断回调函数（需重写，自定义中断逻辑）

HAL_GPIO_EXTI_Callback();

//配置中断优先级

HAL_NVIC_SetPriority();

//使能中断通道

HAL_NVIC_EnableIRQ();

3、宏定义

__HAL_GPIO_EXTI_GET_FLAG 检查指定的EXTI行标志是否设置。

__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_FLAG 清除EXTI的行挂起标志。

__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT 检查指定的EXTI行是否被断言。

__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT 清除EXTI的行挂起位。

__HAL_GPIO_EXTI_GENERATE_SWIT 在选定的情况下生成软件中断。

4、模式定义

GPIO_MODE_INPUT 输入浮动模式

GPIO_MODE_OUTPUT_PP 输出推拉模式

GPIO_MODE_OUTPUT_OD 输出开漏模式

GPIO_MODE_AF_PP 备用功能推拉模式

GPIO_MODE_AF_OD 备用功能开漏模式

GPIO_MODE_AF_INPUT 备用功能输入模式

GPIO_MODE_ANALOG 模拟模式

GPIO_MODE_IT_RISING 具有上升沿触发检测的外部中断模式

GPIO_MODE_IT_FALLING 具有下降沿触发检测的外部中断模式

GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING 具有上升下降沿触发检测的外部中断模式

GPIO_MODE_EVT_RISING 具有上升沿触发检测的外部事件模式

GPIO_MODE_EVT_FALLING 具有下降沿触发检测的外部事件模式

GPIO_MODE_EVT_RISING_FALLING 具有上升下降沿触发检测的外部事件模式

三、示例代码

c 复制代码

	//（GPIO 输出：控制 LED；GPIO 输入：读取按键）
	#include "stm32f1xx_hal.h"
	
	// 宏定义（简化代码，方便移植）
	#define LED_PIN    GPIO_PIN_0
	#define LED_PORT   GPIOA
	#define KEY_PIN    GPIO_PIN_1
	#define KEY_PORT   GPIOA
	
	// GPIO初始化函数
	void GPIO_Config(void)
	{
	  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	
	  // 1. 使能GPIO时钟（必须！否则引脚无响应）
	  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
	
	  // 2. 配置LED引脚（PA0，推挽输出）
	  GPIO_InitStruct.Pin = LED_PIN;
	  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;    // 推挽输出
	  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;            // 无上下拉
	  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;   // 低速
	  HAL_GPIO_Init(LED_PORT, &GPIO_InitStruct);
	
	  // 3. 配置按键引脚（PA1，上拉输入）
	  GPIO_InitStruct.Pin = KEY_PIN;
	  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;        // 输入模式
	  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;            // 上拉（按键默认高电平，按下接地为低）
	  HAL_GPIO_Init(KEY_PORT, &GPIO_InitStruct);
	}
	
	int main(void)
	{
	  // 1. HAL库初始化（必须！初始化系统时钟、SysTick等）
	  HAL_Init();
	  
	  // 2. 配置系统时钟（根据自己的板子配置，如72MHz）
	  SystemClock_Config();
	  
	  // 3. 初始化GPIO
	  GPIO_Config();
	
	  while (1)
	  {
	    // 4. 读取按键状态（低电平表示按下）
	    if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY_PORT, KEY_PIN) == GPIO_PIN_RESET)
	    {
	      HAL_Delay(20); // 消抖
	      if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY_PORT, KEY_PIN) == GPIO_PIN_RESET)
	      {
	        // 5. 翻转LED电平（亮/灭切换）
	        HAL_GPIO_TogglePin(LED_PORT, LED_PIN);
	        
	        // 等待按键释放（避免重复触发）
	        while (HAL_GPIO_ReadPin(KEY_PORT, KEY_PIN) == GPIO_PIN_RESET);
	      }
	    }
	  }
	}
	
	// 系统时钟配置函数（STM32F103标准配置，可直接用）
	void SystemClock_Config(void)
	{
	  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
	  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
	
	  // 配置外部晶振（8MHz）作为PLL源，PLL倍频到72MHz
	  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
	  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
	  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
	  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
	  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
	  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
	  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
	  {
	    Error_Handler();
	  }
	
	  // 配置系统时钟、AHB、APB总线时钟
	  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
	                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
	  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
	  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
	  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
	  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
	
	  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
	  {
	    Error_Handler();
	  }
	}
	
	// 错误处理函数（可自定义，如LED常亮）
	void Error_Handler(void)
	{
	  __disable_irq();
	  while (1)
	  {
	  }
	}