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GPIO的概述 2.1.1 什么是GPIO？GPIO的作用？ GPIO：通用输入输出控制器。 GPIO的作用：芯片用来控制或采集外部器件的相关信息 2.1.2 GPIO的特征 <1>输入状态：浮空、上拉/下拉、模拟 <2>输出状态：推挽或开漏 + 上拉、下拉 <3>将数据输入到输入数据寄存器 (GPIOx_IDR) 或外设（复用功能输入） <4>从输出数据寄存器 (GPIOx_ODR) 或外设（复用功能输出）输出数据 <5>置位和复位寄存器 (GPIOx_BSRR)，对 GPIOx_ODR 具有按位写权限 <6>模拟功能 <7>复用功能输入 /输出选择寄存器（一个 I/O 最多可具有 16 个复用功能） <8>输入数据寄存器 (GPIOx_IDR) 每隔 1 个 AHB1 时钟周期捕获一次 I/O 引脚的数据。 <9>所有 GPIO 引脚都具有内部弱上拉及下拉电阻，可根据 GPIOx_PUPDR 寄存器中的值来打开 /关闭。 2.1.3 GPIO 功能描述 - 输入浮空
- 输入上拉
- 输入下拉
- 模拟功能
- 具有上拉或下拉功能的开漏输出
- 具有上拉或下拉功能的推挽输出
- 具有上拉或下拉功能的复用功能推挽
8） 具有上拉或下拉功能的复用功能开漏 注意：每个 I/O 端口位均可自由编程，但 I/O 端口寄存器必须按 32 位字、半字或字节进行访问 2.1.4 5V容忍原理 
2.1.5 I/O 引脚复用器和映射 微控制器 I/O 引脚通过一个复用器连接到板载外设 /模块，该复用器一次仅允许一个外设的复用功能 (AF) 连接到 I/O 引脚 
<1>完成复位后，所有 I/O 都会连接到系统的复用功能 0 (AF0)。 <2>外设的复用功能映射到 AF1 至 AF13。 <3>Cortex?-M4F EVENTOUT 映射到 AF15 2.2 GPIO的框架 2.2.1 输入配置 
● 输出缓冲器被关闭 ● 施密特触发器输入被打开 ● 根据 GPIOx_PUPDR 寄存器中的值决定是否打开上拉和下拉电阻 ● 输入数据寄存器每隔 1 个 AHB1 时钟周期对 I/O 引脚上的数据进行一次采样 ● 对输入数据寄存器的读访问可获取 I/O 状态 2.2.2 输出配置  
● 输出缓冲器被打开： 开漏模式：输出寄存器中的“0”可激活 N-MOS，而输出寄存器中的“1 ”会使端口保持高组态 (Hi-Z)（ P-MOS 始终不激活）。 推挽模式：输出寄存器中的“0”可激活 N-MOS，而输出寄存器中的“1 ”可激活P-MOS。 ● 施密特触发器输入被打开 ● 根据 GPIOx_PUPDR 寄存器中的值决定是否打开弱上拉电阻和下拉电阻 ● 输入数据寄存器每隔 1 个 AHB1 时钟周期对 I/O 引脚上的数据进行一次采样 ● 对输入数据寄存器的读访问可获取 I/O 状态 ●对输出数据寄存器的读访问可获取最后的写入值 2.2.3 复用功能 
● 可将输出缓冲器配置为开漏或推挽 ● 输出缓冲器由来自外设的信号驱动（发送器使能和数据） ● 施密特触发器输入被打开 ● 根据 GPIOx_PUPDR 寄存器中的值决定是否打开弱上拉电阻和下拉电阻 ● 输入数据寄存器每隔 1 个 AHB1 时钟周期对 I/O 引脚上的数据进行一次采样 ● 对输入数据寄存器的读访问可获取 I/O 状态 复用与通用的对比： 
2.2.4 模拟功能 
● 输出缓冲器被禁止。 ● 施密特触发器输入停用， I/O 引脚的每个模拟输入的功耗变为零。施密特触发器的输出被 强制处理为恒定值 (0)。 ● 弱上拉和下拉电阻被关闭。 ● 对输入数据寄存器的读访问值为“0”。 2.3 GPIO相关寄存器 2.3.1 GPIO寄存器 每个IO口有10个寄存器控制 4 个 32 位配置寄存器 GPIOx_MODER GPIOx_OTYPER GPIOx_OSPEEDR GPIOx_PUPDR 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 32 位锁定寄存器 GPIOx_LCKR 2 个 32 位复用功能选择寄存器 GPIOx_AFRL GPIOx_AFRH 2.3.2 寄存器相关缩写  2.4 软件设计 2.4.1 LED灯 1.开时钟 2.初始化GPIO 3.点亮灯 2.4.2 蜂鸣器 1.开时钟 2.初始化GPIO 3.开启蜂鸣器 2.4.3 按键 1.开时钟 2.初始化GPIO 3.按键识别 延时消抖 松手检测 2.5 补充 2.5.1 IO口与端口 GPIO口以分组形式存在，每组（端口）有16个IO口。 I/O口：某个具体引脚 端口：16个I/O口组成 2.5.2 变量与寄存器的异同 相同点： 变量与寄存器都向内存申请空间，可以存储数据，都有相应地址。 不同点： 变量地址随时变化，寄存器地址永远固定； 变量可以存储浮点类型数据，寄存器不能存储浮点类型数据。 2.5.3 各类电平 CMOS电平： 3.3V 逻辑1 0.0V 逻辑0 TTL电平: 5.0V 逻辑1 0.0V 逻辑0 485/232电平： -15V～-3V 逻辑1 3V～15V 逻辑0 差分信号： 定义：有两条线，通过两条线的电压差作为逻辑0/1。 好处：传输距离很远。衰减一致，保证逻辑。 2.5.4 问答 <1>为什么使用模块化编程？ 1.降低代码冗余度，提高代码的利用率 2.便于阅读和维护 <2>为什么使用条件编译？ 1.为了使代码更加灵活 <3>头文件使用条件编译的作用？ <4>注释的作用？ <5>头文件一般有什么东西？ <6>按键按下为什么要延时消抖？ 按键按下瞬间，按键从一个稳定状态变化到另一个稳定状态之间，有一个不稳定的过程，延时是为了越过不稳定状态存在的时间，一般为10ms 
<7>按键如何保持一次性？ 松手检测：设置一个静态标志位，用于松手检测。 <8>知识领悟 寄存器是编程人员的编程接口，对于MCU而言，不管你如何封装，一切配置，终究归于寄存器配置；而操作寄存器的本质是对操作地址。
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