01.GPIO简介
GPIO（General Purpose Input Output）是一种通用的输入输出接口，用于控制硬件设备。支持4种输入模式（浮空输入、上拉输入、下拉输入、模拟输入）和4种输出模式（开漏输出、开漏复用输出、推挽输出、推挽复用输出）。同时，GPIO还支持三种最大翻转速度（2MHz、10MHz、50MHz）。
| 模式名称 | 特征 | 典型应用 |
|---|---|---|
| 浮空输入 GPIO_Mode_IN_FLOATING | 可读取引脚电平，若引脚悬空，则电平不确定 | 外部有固定电平的信号（如串口RX） |
| 上拉输入 GPIO_Mode_IPU | 可读取引脚电平，内部连接上拉电阻，悬空时默认高电平 | 按键、NPN型传感器 |
| 下拉输入 GPIO_Mode_IPD | 可读取引脚电平，内部连接下拉电阻，悬空时默认低电平 | PNP型传感器、高电平触发信号 |
| 模拟输入 GPIO_Mode_AIN | GPIO无效，引脚直接接入内部ADC | 电位器、温度、湿度 |
| 开漏输出 GPIO_Mode_Out_OD | 可输出引脚电平，高电平为高阻态，低电平接VSS | IIC总线、线与功能、共阳极LED |
| 推挽输出 GPIO_Mode_Out_PP | 可输出引脚电平，高电平接VCC，低电平接GND | LED、串口TX、小型继电器 |
| 复用功能的推挽输出 GPIO_Mode_AF_PP | 由片上外设控制，高电平接VDD.低电平接VSS | I2C_SDA/SCL、SPI_MISO |
| 复用功能的开漏输出 GPIO_Mode_AF_OD | 由片上外设控制，高电平为高阻态，低电平接VSS | UART_TX、SPI_MOSI、PWM输出 |
关于详细的介绍，可以查看相关博主：
8种工作模式的内部电路：https://blog.csdn.net/qq_38410730/article/details/79858906
推挽输出和开漏输出区别：https://blog.csdn.net/MANONGDKY/article/details/154477018
02.配置GPIO用到的库函数
| 函数名 | 功能说明 |
|---|---|
| HAL_GPIO_Init(); | 初始化引脚工作模式 |
| HAL_GPIO_DeInit(); | 恢复引脚为默认状态 |
| HAL_GPIO_ReadPin(); | 读取引脚电平 |
| HAL_GPIO_WritePin(); | 给引脚写0或1 |
| HAL_GPIO_TogglePin(); | 翻转引脚电平 |
| HAL_GPIO_LockPin(); | 锁定引脚电平 |
| HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(); | 外部中断服务函数 |
| HAL_GPIO_EXTI_Callback(); | 重写中断回调函数 |
03.搭建环境
主要软件：STM32CubeMX、Keil
在STM32CubeMX中配置好，便可以生成Keil工程