1. 每個(gè)GPIO均有以下寄存器：

• 4個(gè)32位配置寄存器：GPIOx_MODER、GPIOx_OTYPER、GPIOx_OSPEEDR和GPIOx_PUPDR

GPIOx_MODER ：配置IO端口方向?yàn)檩斎?輸出/AF/模擬

GPIOx_OTYPER ：選擇輸出類型：推挽/開漏

GPIOx_OSPEEDR ：選擇IO速度（與IO端口方向無關(guān)）

GPIOx_PUPDR ：選擇上拉/下拉電阻（與IO端口方向無關(guān)）

• 2個(gè)32位數(shù)據(jù)寄存器：GPIOx_IDR、GPIOx_ODR

• 1個(gè)32位置位/復(fù)位寄存器：GPIOx_BSRR（使用該寄存器讀寫寄存器可以避免在讀寫期間被IRQ中斷，該讀寫操作屬于一個(gè)原子操作）

該寄存器允許置位/復(fù)位GPIOx_ODR上指定的一位，GPIOx_ODR上每位關(guān)聯(lián)到兩個(gè)控制位：GPIOx_BSRR:BSRR(i) [Bits 15:0]和 GPIOx_BSRR:BSRR(i+SIZE)[Bits31:16]；往GPIOx_BSRR:BSRR(i) [Bits 15:0]寫1 可以置位對(duì)應(yīng)的ODR；往GPIOx_BSRR:BSRR(i) [Bits 31:16]寫1 可以置位對(duì)應(yīng)的ODR；往該寄存器寫0不會(huì)產(chǎn)生任何影響

• 1個(gè)32位鎖定寄存器：GPIOx_LCKR

必需通過通過一個(gè)特殊的讀寫時(shí)序才能寫入該寄存器，但時(shí)序正確時(shí)，bit16會(huì)置位（lock key active），bits[15:0]顯示哪些IO端口被鎖定了，端口被鎖定之后直到下一個(gè)復(fù)位才能解鎖，鎖定之后以下寄存器將被凍結(jié)：GPIOx_MODER、GPIOx_OTYPER、GPIOx_OSPEEDR、GPIOx_PUPDR、GPIOx_AFRH、GPIOx_AFRL

• 2個(gè)復(fù)用功能寄存器：GPIOx_AFRH、GPIOx_AFRL

2. 每個(gè)GPIO端口均可單獨(dú)設(shè)置為以下模式：

• 輸入+懸空

• 輸入+上拉

• 輸入+下拉

• 模擬（用作ADC、DAC輸出或者捕獲輸入情況下）

• 輸出+開漏+上拉/下拉（輸出模式下GPIO的輸出速度是可配置的）

• 輸出+推挽+上拉/下拉

• 復(fù)用功能+推挽+上拉/下拉

• 復(fù)用功能+開漏+上拉/下拉

下圖為GPIO的架構(gòu)圖：

3. GPIO一般用途

1. 默認(rèn)情況或者剛復(fù)位后，所有IO端口被設(shè)置為輸入+懸空模式，除了調(diào)試接口默認(rèn)設(shè)置為了復(fù)用功能+上拉/下拉

2. 當(dāng)端口被設(shè)置為輸出的時(shí)候，修改GPIOx_ODR對(duì)應(yīng)可改變輸出高低電平（一般會(huì)使用推挽或者開漏輸出（輸出低電平時(shí)，只有N-MOS是接通的））

3. 當(dāng)端口被設(shè)置為輸入的時(shí)候，每個(gè)AHB總線時(shí)鐘均會(huì)捕獲端口上高低電平，并存放在GPIOx_IDR寄存器

4. 所有的GPIO端口均可通過配置寄存器使能或不使能內(nèi)部弱上拉/弱下拉

4 .I/O端口多路復(fù)用及映射

IO端口通過一個(gè)內(nèi)部的多路選擇器以允許在同一時(shí)刻只使用一種復(fù)用功能，這樣使得多個(gè)外圍電路共享同樣的IO端口

每個(gè)IO端口可以通過配置GPIOx_AFRL和GPIOx_AFRH設(shè)置所使能的復(fù)用功能（AF0~AF15）

• 復(fù)位之后，所有的IO連接到復(fù)用功能0（AF0）

• 外圍電路的復(fù)用功能映射到AF1~AF14

• Cortex-M3 EVENTOUT映射到AF15

以下說明如何使用復(fù)用功能:

• System Function：配置IO端口使能的復(fù)用功能（JTAG/SWD，在復(fù)位之后對(duì)應(yīng)端口會(huì)被調(diào)試器設(shè)置為調(diào)試功能下且不受GPIO寄存器的控制；RTC_50HZ，對(duì)應(yīng)端口需要設(shè)置為輸入+懸空；MCO，該端口必需配置在復(fù)用模式下）

• GPIO：根據(jù)需要配置GPIOx_MODER設(shè)置IO端口工作模式（輸入、輸入/模擬）

• Perpheral‘s Alternate Function：對(duì)于ADC/DAC，配置IO為模擬；對(duì)于其他外圍功能，配置GPIOx_MODER、GPIOx_OTYPE、GPIOx_PUPDR、GPIOx_OSPEEDER

• EVENTOUT：配置IO端口復(fù)用功能AF15，用于輸出Cortex-M3 EVENTOUT信號(hào)

• 
  

5. 外部中斷/喚醒 

所有的IO端口均有外部中斷功能，使用外部中斷功能時(shí)，IO端口必需設(shè)置為輸入模式

6. 輸入模式配置

當(dāng)IO端口配置為輸入模式時(shí)：

• 輸出模式被禁用

• 施密特觸發(fā)器被激活

• 根據(jù)GPIOx_PUPDR寄存器使能上拉/下拉電阻

• 每個(gè)AHB時(shí)鐘均會(huì)采樣IO端口上的值存放到輸入數(shù)據(jù)寄存器中

• 通過讀取輸入數(shù)據(jù)寄存器可以檢測(cè)IO狀態(tài)

7. 輸出模式配置

當(dāng)IO端口配置為輸出模式時(shí)：

• 輸出模式使能

• 施密特出發(fā)器被激活

--  開漏模式時(shí)：輸出0時(shí)，N-MOS導(dǎo)通（P-MOS任何情況下不會(huì)導(dǎo)通）

--  推挽模式時(shí)：輸出0時(shí)，N-MOS導(dǎo)通；輸出1時(shí)，P-MOS導(dǎo)通 

• 根據(jù)GPIOx_PUPDR寄存器使能弱上拉/下拉

• 每個(gè)AHB時(shí)鐘均會(huì)采樣IO端口上的值存放到輸入數(shù)據(jù)寄存器中

• 通過讀取輸入數(shù)據(jù)寄存器可以檢測(cè)IO狀態(tài)

• 通過讀取輸出數(shù)據(jù)寄存器可以得到最后寫入的值

8. 復(fù)用功能配置

當(dāng)IO端口配置為復(fù)用功能時(shí):

• 輸出模式下可配置為開漏或推挽

• 復(fù)用功能的輸出信號(hào)將驅(qū)動(dòng)輸出緩沖區(qū)

• 輸入端的施密特觸發(fā)器被激活

• 根據(jù)GPIOx_PUPDR寄存器使能弱上拉/下拉

• 每個(gè)AHB時(shí)鐘均會(huì)采樣IO端口上的值存放到輸入數(shù)據(jù)寄存器中

• 通過讀取輸入數(shù)據(jù)寄存器可以檢測(cè)IO狀態(tài)

9. 模擬模式配置

當(dāng)IO端口配置為模擬模式時(shí)：

• 輸出模式被禁用

• 輸入模式下的施密特觸發(fā)器被激活（為每個(gè)IO口的模擬值提供零功耗，施密特觸發(fā)器的輸出端被強(qiáng)制輸出為0）

• 弱上拉/下拉被禁用

• 讀取輸入寄存器獲取到0

10. 外部時(shí)鐘/外部晶振端口復(fù)用

• 沒有使用LSE時(shí)，OSC32_IN和OSC32_OUT 可配置為一般用途的IO端口

• 沒有使用HSE時(shí)，OSC_IN和OSC_OUT 可配置為一般用途的IO端口

11. 選擇RTC_AF1復(fù)用功能

STM32L152XX擁有以下特性

• 兩個(gè)GPIO端口可配置為喚醒源WKUP1和WKUP3

• 一個(gè)GPIO端口可配置為喚醒源WKUP2，可用于檢測(cè)篡改、時(shí)間戳事件，輸出RTC AFO_ALARM、AFO_CALIB

RTC_AF1端口（PC13）可配置為以下功能：

• 喚醒源（WKUP2）：配置PWR_CSR寄存器中的EWUP2位

• RTC AFO_ALARM輸出：根據(jù)RTC_CR寄存器中的OSEL[1：0]輸出可配置為：RTC Alarm A、 RTC Alarm B、RTC Wakeup

• RTC AFO_CALIB輸出：配置RTC_CR寄存器中的COE[23]位

• RTC AFI_TAMPER1 ： 篡改事件檢測(cè)

• 時(shí)間戳事件檢測(cè)

• 
  

12. 初始化GPIO端口例子

void Init_GPIOS(void){

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定義初始化結(jié)構(gòu)體

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB,ENABLE); //使能對(duì)應(yīng)AHB總線時(shí)鐘

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; //根據(jù)需求配置GPIO工作模式

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;

GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_40MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIO端口

}