STM32 | GPIO口的普通与复用如何配置与用法，本文降从最底层教你如何查看手册运用寄存器来实现GPIO口的配置

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GPIO

查看原理图

芯片电路原理图

芯片数据手册

找到引脚定义，理解引脚功能

找到功能对应的Port

微控制器参考手册

 总结

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GPIO

GPIO（英语：General-purpose input/output），通用型之输入输出的简称，功能类似8051的P0—P3，其接脚可以供使用者由程控自由使用，PIN脚依现实考量可作为通用输入（GPI）或通用输出（GPO）或通用输入与输出（GPIO），如当clk generator, chip select等。

既然一个引脚可以用于输入、输出或其他特殊功能，那么一定有寄存器用来选择这些功能。对于输入，一定可以通过读取某个寄存器来确定引脚电位的高低；对于输出，一定可以通过写入某个寄存器来让这个引脚输出高电位或者低电位；对于其他特殊功能，则有另外的寄存器来控制它们。

本次举例的芯片为STM32G4系列，其他芯片配置原理类似，相信你看完这篇文章后会有更深入的理解。

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查看原理图

要从底层理解GPIO口配置的原理，必然就少不了看原理图，大家稍安勿躁，一定要克服，现在就由我来带大家认清GPIO的真面目吧，简单易懂，放心食用。

芯片电路原理图

我们只来看芯片区域的原理图，其他外设暂时不看，可观们请看下图：

 STM32芯片和51类似，GPIO引脚也是分为了几组，有PA0~PA15，PB0~PB15等，其中有一些引脚是我们无法配置的，如序号15，31，47，63的VSS等，具体看下图（非灰色的引脚就是无法改变的），然后对照上图就能看出来，这些引脚都是接地或者高电平之类的固定值。

 好的，现在我们进入正题，假如我们想使用PA4引脚的“SPI3_NSS/ I2S3_WS”功能，我们是不是要先知道PA4引脚普通模式是什么功能，复用模式又是什么功能呢，然后再去理解，普通模式与复用模式如何配置。那我们接着往下看。

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芯片数据手册

在芯片书手册中，我们主要查询的是各个GPIO口的功能，包括普通模式与复用模式下的各种功能，然后去对照微控制器操作手册来配置GPIO口，话不多说，接下来看图（我们依旧以配置PA4口的“SPI3_NSS/ I2S3_WS”功能举例）：

找到引脚定义，理解引脚功能

第一步，找到手册中引脚及引脚描述（Pinouts and pin description）这一章（不同手册名称可能不同，但意思大抵是相同的），然后再向下找到“Pin definition”：

 然后再这一章节中找到介绍PA4的地方，如下，我们就可以知道PA4引脚的普通模式与复用模式的功能分别是什么了，也能找到我们的目标PA4引脚的“SPI3_NSS/ I2S3_WS”功能。

 在这之中，我们发现PA4引脚的普通功能是TT_a，而复用功能有TIM3_CH2, SPI1_NSS, SPI3_NSS/ I2S3_WS, USART2_CK, SAI1_FS_B, EVENTOUT，这么多，我们要找的“SPI3_NSS/ I2S3_WS”就在复用功能中，但是又这么多复用功能，我们要这么去配置来分辨他们呢？我们接着向下走。

找到功能对应的Port

第二步，找到手册中引脚及引脚描述（Pinouts and pin description）这一章（不同手册名称可能不同，但意思大抵是相同的），然后再向下找到“Alternate functions”：

 点击即可看到如下，再找到PA4，后面就是PA4 引脚的复用功能，再这张图中PA4后面找到“SPI3_NSS/ I2S3_WS”功能对应的列头（Port），可以看到是“AF6”：

 接下来我们拿着这个Port“AF6”往下走

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微控制器参考手册

我们现在这个手册中找到“General-purpose I/Os (GPIO)”中的“GPIO registers”，在这下面找到寄存器(GPIOx_AFRL)，我这里是“GPIO alternatefunction low register(GPIOx_AFRL) (x = A to G)”：

 这里可以看到有两个（GPIO_AFRH)，对应的是low reguster低寄存器（低八位）与high reguster高寄存器（高八位），我们需要找的是PA4口，也就是低八位了，所以我们来看9.4.9low register：

 因为我们找的是PA4口。对应的是AFSEL4，下面有四个数据为，现在是定义到了PA4口，那么接下来就要实现“SPI3_NSS/ I2S3_WS”，这个功能对应是port是”AF6“，我们往下翻 可以看到如下，“AF6”对应的数据是“ 0110”。

现在一切都浮出水面啦，最后的配置就是将“GPIOX_AFRH”寄存器赋值，因为找的是PA４口，所以是GPIOA_AFRH，然后也因为是PA４，所以我们选择到AFSEL4[3:0]，而我们选择的功能对应的Port是“AF６”，而“AF６”对应的是数据是“0110”，所以我们赋值是数据为“0110”，到此，我们就完成了PA４口复用功能“GPIOA_AFRH”的选择了。

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 总结

首先在硬件手册中了解 GPIO端口的名称；然后再到数据手册中找到需要使用的GPIO的普通模式还是复用模式，如果是复用模式，在找到该复用模式对应的port是多少；然后再到微控制器手册中找到对应的寄存器赋值，以及port对应的数值，再赋值给寄存器就可以啦。

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