[STM32F3 教學] GPIO

開始要進入MCU(Micro-Controller Unit, 單晶片或微處理機)的主題了，我們就從最基礎的GPIO開始介紹吧。STM32的GPIO算是MCU裡面比較複雜的，學習上也比較麻煩，不過沒關係，功能多的好處就是代表之後可以調整的彈性比較大。

我們先看reference manual 裡面的GPIO完整的介紹，可以看到用PDF選擇書籤，找出GPIO的位置。這個章節都會介紹GPIO。

下圖是一般的GPIO硬體架構示意圖，input時除了可以pull-up 與pull-down電阻，output也可以選擇Push-pull 或是open drain 的功能，事實上，如果只是純粹學習的話，其實只要管可以on/off就好，但如果需要做到產品的階段，這些功能就會非常有好用，或者還可以幫忙硬體上省點不必要的花費和金錢。但就是和筆者一樣的韌體工程師，在這裡就不得不抱怨一下，台灣的企業總是只看價格，不在於軟韌體的支援，他們覺得這些都是無形的價錢，也就是「無價」(笑)。

當我們把GPIO設定成Input時，這時後MCU內部的設定就會變成：


 

ü      關閉output driver

ü      可以允許pull-up pull-down 電阻

ü      加入TTL 史密特電路 (防止在unknow voltage彈跳)

當我們把GPIO設定成Output時，這時後MCU內部的設定就會變成：

ü      可以選擇push-pull 或是open drain 的輸出方式

ü      pull-up和pull-down 電阻無法由程式設定，在特殊的腳位上才擁有此功能

ü      可以回讀write registor (寫入的狀態)的資料

ü      可以回讀外部pin腳的狀態，(如果這支腳外部被接到gnd，那麼雖然期待出是1，但此這裡回讀就會是0)，這是一個非常好用的功能，可以檢查外部的pin腳實際狀態。

當我們知道GPIO的原理的時候，我們就要來試試看，如何讓GPIO可以照著我們的想法，點亮LED。今天我們選用STM 32F 3
Discovery 上面的PE.14 和 PE.15來做閃爍的控制。

其實ST原廠提供了一支副程式可以直接呼叫，但在這裡我會用另外一種方式來做操作，在此之前，先介紹一下，這次要用到的3支副程式：

void GPIO_SetBits
( GPIO_TypeDef * GPIOx,
uint16_t GPIO_Pin) ;

void
GPIO_ResetBits ( GPIO_TypeDef
* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin) ;

void
GPIO_WriteBit ( GPIO_TypeDef
* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal) ;

細節可以參考「UM158 – User
manual : Description
of STM 32F 30xx/31xx
Standard Peripheral Library」 這裡就不再多加介紹了。

那我寫了幾個不一樣的寫法

以上2種就看客倌喜歡那種寫法，不過對筆者來說，其實這樣的寫法對於後續的維護，都不是一件易事，所以筆者習慣再用巨集(macro)重新包裝一次，讓之後的維護或是修改上，擁有較佳的彈性。

以上就是簡單的測試利用GPIO驅動LED， 至於input和其他功能嘛，等待之後有機會，再一併做介紹。

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