STM32端口IO方向设置问题的

例程：STM32F103系列 I2C软件模拟实验（mini板）

问题：下面两行关于“IO方向”的代码不太明白。

//IO 方向设置
#define SDA_IN() {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=8<<12;}
#define SDA_OUT() {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=3<<12;}

进过研读开发手册大概解决了这个问题。

STM32 的 IO 口可以由软件配置成如下 8 种模式：
1、输入浮空
2、输入上拉
3、输入下拉
4、模拟输入
5、开漏输出
6、推挽输出
7、推挽式复用功能
8、开漏复用功能

每个 IO 口可以自由编程，但 IO 口寄存器必须要按 32 位字被访问。STM32 的很多 IO 口都是 5V 兼容的，这些 IO 口在与 5V 电平的外设连接的时候很有优势，具体哪些 IO 口是 5V 兼容的，可以从该芯片的数据手册管脚描述章节查到（I/O Level 标 FT 的就是 5V 电平兼容的）。STM32 的每个 IO 端口都有 7 个寄存器来控制。他们分别是：

配置模式的 2 个 32 位的端口配置寄存器 CRL 和 CRH；
2 个 32 位的数据寄存器 IDR 和 ODR；
1 个 32 位的置位/复位寄存器BSRR；
一个 16 位的复位寄存器 BRR；
1 个 32 位的锁存寄存器 LCKR；
我们常用的 IO 端口寄存器只有 4 个：CRL、CRH、IDR、ODR。CRL 和 CRH 控制着每个 IO 口的模式及输出速率。

STM32 的 IO 口位配置表如表所示：

STM32 输出模式配置如表 :

接下来我们看看端口低配置寄存器 CRL 的描述

STM32 的 CRL 控制着每组 IO 端口（A~G）的低 8 位的模式。每个 IO 端口占用 CRL 的 4 个位，高两位为 CNF，低两位为 MODE。

换句话说我们要控制PA0,就只要这样写:

GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0；
//GPIOA->CRL=GPIOA->CRL & 0b1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000；

把PA0设置为输入就要这样写：

GPIOA->CRL|=8<<0;
//GPIOA->CRL=GPIOA->CRL|(0b1000)<<0;

合起来控制PA0为输入就是这样写：

GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;GPIOA->CRL|=8<<0;

PA0为输入(上/下拉)

GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;GPIOA->CRL|=8<<0;

PA1为输入(上/下拉)

GPIOA->CRL&=0XFFFFFF0F;GPIOA->CRL|=8<<4;

PA2为输入(上/下拉)

GPIOA->CRL&=0XFFFFF0FF;GPIOA->CRL|=8<<8;

PA3为输入(上/下拉)

GPIOA->CRL&=0XFFFF0FFF;GPIOA->CRL|=8<<12;

PA4为输入(上/下拉)

GPIOA->CRL&=0XFFF0FFFF;GPIOA->CRL|=8<<16;

PA5为输入(上/下拉)

GPIOA->CRL&=0XFF0FFFFF;GPIOA->CRL|=8<<20;

PA6为输入(上/下拉)

GPIOA->CRL&=0XF0FFFFFF;GPIOA->CRL|=8<<24;

PA7为输入(上/下拉)

GPIOA->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOA->CRL|=8<<28;

同理设置为输出就是

PA0为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;GPIOA->CRL|=3<<0;

PA1为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRL&=0XFFFFFF0F;GPIOA->CRL|=3<<4;

PA2为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRL&=0XFFFFF0FF;GPIOA->CRL|=3<<8;

PA3为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRL&=0XFFFF0FFF;GPIOA->CRL|=3<<12;

PA4为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRL&=0XFFF0FFFF;GPIOA->CRL|=3<<16;

PA5为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRL&=0XFF0FFFFF;GPIOA->CRL|=3<<20;

PA6为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRL&=0XF0FFFFFF;GPIOA->CRL|=3<<24;

PA7为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOA->CRL|=3<<28;

PA8为输入(上/下拉)

GPIOA->CRH&=0XFFFFFFF0;GPIOA->CRH|=8<<0;

PA9为输入(上/下拉)

GPIOA->CRH&=0XFFFFFF0F;GPIOA->CRH|=8<<4;

PA10为输入(上/下拉)

GPIOA->CRH&=0XFFFFF0FF;GPIOA->CRH|=8<<8;

PA11为输入(上/下拉)

GPIOA->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOA->CRH|=8<<12;

PA12为输入(上/下拉)

GPIOA->CRH&=0XFFF0FFFF;GPIOA->CRH|=8<<16;

PA13为输入(上/下拉)

GPIOA->CRH&=0XFF0FFFFF;GPIOA->CRH|=8<<20;

PA14为输入(上/下拉)

GPIOA->CRH&=0XF0FFFFFF;GPIOA->CRH|=8<<24;

PA15为输入(上/下拉)

GPIOA->CRH&=0X0FFFFFFF;GPIOA->CRH|=8<<28;

同理设置为输出就是

PA8为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRH&=0XFFFFFF0F;GPIOA->CRH|=3<<0;

PA9为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRH&=0XFFFFFF0F;GPIOA->CRH|=3<<4;

PA10为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRH&=0XFFFFF0FF;GPIOA->CRH|=3<<8;

PA11为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOA->CRH|=3<<12;

PA12为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRH&=0XFFF0FFFF;GPIOA->CRH|=3<<16;

PA13为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRL&=0XFF0FFFFF;GPIOA->CRH|=3<<20;

PA14为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRH&=0XF0FFFFFF;GPIOA->CRH|=3<<24;

PA15为输出（通用推挽输出50MHZ）

GPIOA->CRH&=0X0FFFFFFF;GPIOA->CRH|=3<<28;

GPIOC->CRL&=0XFFFFFFF0;

GPIOx->CRL,这句话表示要操作GPIOx的低8位，就是Px0 ~ Px7
GPIOx->CRH,这句话表示要操作GPIOx的高8位，就是Px8 ~ Px15

所以GPIOC->CRL,这句话表示要操作GPIOC，

后面的0XFFFFFFF0,表示操作PC0;
0XFFFFFF0F,表示操作PC1;
0XFFFFF0FF,表示操作PC2;
0XFFFF0FFF,表示操作PC3;
0XFFF0FFFF,表示操作PC4;
0XFF0FFFFF,表示操作PC5;
0XF0FFFFFF,表示操作PC3;
0X0FFFFFFF,表示操作PC7;

合起来的意思就是：利用“与”运算，把这个位清0，同时不影响其他的位的设置。

GPIOC->CRL|=8<<0;

意思就是将1000左移0位(不移位)，然后再与GPIOC->CRL进行“或”运算。

再根据原子的寄存器开发手册可以知道CNF0[10]、MODEO[00],对应的就是设置为上拉/输入模式。

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