Регистры GPIO STM32F0

Регистры портов GPIOA–GPIOF STM32F0: режим вывода, тип и скорость выхода, подтяжка, чтение входов и запись выходов, атомарные BSRR и BRR, блокировка настроек и выбор альтернативной функции AF0–AF7.

Содержание

Регистры блока
Конструктор
GPIOx_MODER
GPIOx_OTYPER
GPIOx_OSPEEDR
GPIOx_PUPDR
GPIOx_IDR
GPIOx_ODR
GPIOx_BSRR
GPIOx_LCKR
GPIOx_AFRL
GPIOx_AFRH
GPIOx_BRR

Порты STM32F0 устроены как у STM32F4: на вывод по два бита в MODER, OSPEEDR и PUPDR и один бит в OTYPER, номер альтернативной функции — четыре бита в AFR[0] или AFR[1]. Функций у вывода до восьми (AF0–AF7), их список — в таблице альтернативных функций даташита. Регистр BRR сохранился: запись 1 сбрасывает вывод, как старшая половина BSRR (RM0091, раздел 8.4).

Порты тактируются от шины AHB: биты GPIOAEN…GPIOFEN в RCC_AHBENR. После сброса все выводы — входы без подтяжки, кроме PA13 и PA14: это SWDIO и SWCLK, они в режиме альтернативной функции с подтяжками.

Скорость OSPEEDR задаёт крутизну фронтов, а не частоту ядра: на медленных сигналах низкая скорость снижает помехи и выбросы. Регистр блокировки LCKR есть только у портов A и B.

Экземпляр	Базовый адрес	Есть у
GPIOA	0x4800 0000	всех
GPIOB	0x4800 0400	всех
GPIOC	0x4800 0800	всех
GPIOD	0x4800 0C00	STM32F051, STM32F058, STM32F071, STM32F072, STM32F078, STM32F091, STM32F098
GPIOE	0x4800 1000	STM32F071, STM32F072, STM32F078, STM32F091, STM32F098
GPIOF	0x4800 1400	всех

Регистры блока

Регистр	Смещение	Назначение	После сброса
GPIOx_MODER	0x00	Режим выводов	0x2800 0000 (у порта A; у остальных — 0x0000 0000)
GPIOx_OTYPER	0x04	Тип выходов	0x0000 0000
GPIOx_OSPEEDR	0x08	Скорость выходов	0x0C00 0000 (у порта A; у остальных — 0x0000 0000)
GPIOx_PUPDR	0x0C	Подтяжка вверх и вниз	0x2400 0000 (у порта A; у остальных — 0x0000 0000)
GPIOx_IDR	0x10	Входные данные порта	0x0000 XXXX
GPIOx_ODR	0x14	Выходные данные порта	0x0000 0000
GPIOx_BSRR	0x18	Атомарная установка и сброс выходов	0x0000 0000
GPIOx_LCKR	0x1C	Блокировка настроек выводов	0x0000 0000
GPIOx_AFRL	0x20	Альтернативные функции выводов 0–7 (AFRL)	0x0000 0000
GPIOx_AFRH	0x24	Альтернативные функции выводов 8–15 (AFRH)	0x0000 0000
GPIOx_BRR	0x28	Атомарный сброс выходов	0x0000 0000

Конструктор значения

Выберите регистр и значения полей — конструктор покажет 32-битное значение и строку на C с макросами CMSIS. Поля, которые вы не меняете, берутся из значения после сброса.

РегистрЭкземпляр

MODER15 [31:30]Режим вывода 15: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER14 [29:28]Режим вывода 14: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER13 [27:26]Режим вывода 13: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER12 [25:24]Режим вывода 12: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER11 [23:22]Режим вывода 11: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER10 [21:20]Режим вывода 10: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER9 [19:18]Режим вывода 9: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER8 [17:16]Режим вывода 8: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER7 [15:14]Режим вывода 7: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER6 [13:12]Режим вывода 6: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER5 [11:10]Режим вывода 5: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER4 [9:8]Режим вывода 4: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER3 [7:6]Режим вывода 3: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER2 [5:4]Режим вывода 2: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER1 [3:2]Режим вывода 1: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODER0 [1:0]Режим вывода 0: вход, выход, альтернативная функция или аналог

Значение: 0x28000000

0010 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

GPIOA->MODER = 0x28000000;

GPIOx_MODER — режим выводов

Смещение 0x00, 32 бит, после сброса 0x2800 0000 (у порта A; у остальных — 0x0000 0000). В коде: GPIOA->MODER.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
MODER15		MODER14		MODER13		MODER12		MODER11		MODER10		MODER9		MODER8
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
MODER7		MODER6		MODER5		MODER4		MODER3		MODER2		MODER1		MODER0

MODER0–MODER15 (по 2 бита на каждый y, положение — на карте битов) — Режим вывода y: вход, выход, альтернативная функция или аналог.
MODERy Значение
00 Вход
01 Выход общего назначения
10 Альтернативная функция
11 Аналоговый режим

MODERy	Значение
00	Вход
01	Выход общего назначения
10	Альтернативная функция
11	Аналоговый режим

GPIOx_OTYPER — тип выходов

Смещение 0x04, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: GPIOA->OTYPER.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
—
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
OT15	OT14	OT13	OT12	OT11	OT10	OT9	OT8	OT7	OT6	OT5	OT4	OT3	OT2	OT1	OT0

OT0–OT15 (по биту на каждый y, положение — на карте битов) — Тип выхода вывода y: двухтактный или открытый сток.
OTy Значение
0 Двухтактный выход
1 Открытый сток

OTy	Значение
0	Двухтактный выход
1	Открытый сток

GPIOx_OSPEEDR — скорость выходов

Смещение 0x08, 32 бит, после сброса 0x0C00 0000 (у порта A; у остальных — 0x0000 0000). В коде: GPIOA->OSPEEDR.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
OSPEEDR15		OSPEEDR14		OSPEEDR13		OSPEEDR12		OSPEEDR11		OSPEEDR10		OSPEEDR9		OSPEEDR8
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
OSPEEDR7		OSPEEDR6		OSPEEDR5		OSPEEDR4		OSPEEDR3		OSPEEDR2		OSPEEDR1		OSPEEDR0

OSPEEDR0–OSPEEDR15 (по 2 бита на каждый y, положение — на карте битов) — Скорость (крутизна фронтов) выхода вывода y.
OSPEEDRy Значение
00 Низкая (до 2 МГц)
01 Средняя (до 10 МГц)
10 Низкая (код x0, как 00)
11 Высокая (до 50 МГц)

OSPEEDRy	Значение
00	Низкая (до 2 МГц)
01	Средняя (до 10 МГц)
10	Низкая (код x0, как 00)
11	Высокая (до 50 МГц)

GPIOx_PUPDR — подтяжка вверх и вниз

Смещение 0x0C, 32 бит, после сброса 0x2400 0000 (у порта A; у остальных — 0x0000 0000). В коде: GPIOA->PUPDR.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
PUPDR15		PUPDR14		PUPDR13		PUPDR12		PUPDR11		PUPDR10		PUPDR9		PUPDR8
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
PUPDR7		PUPDR6		PUPDR5		PUPDR4		PUPDR3		PUPDR2		PUPDR1		PUPDR0

PUPDR0–PUPDR15 (по 2 бита на каждый y, положение — на карте битов) — Подтяжка вывода y.
PUPDRy Значение
00 Без подтяжки
01 Подтяжка вверх
10 Подтяжка вниз

PUPDRy	Значение
00	Без подтяжки
01	Подтяжка вверх
10	Подтяжка вниз

GPIOx_IDR — входные данные порта

Смещение 0x10, 32 бит, после сброса 0x0000 XXXX. В коде: GPIOA->IDR.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
—
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
IDR15	IDR14	IDR13	IDR12	IDR11	IDR10	IDR9	IDR8	IDR7	IDR6	IDR5	IDR4	IDR3	IDR2	IDR1	IDR0

IDR0–IDR15 (по биту на каждый y, положение — на карте битов) — Уровень на входе вывода y (только чтение).

GPIOx_ODR — выходные данные порта

Смещение 0x14, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: GPIOA->ODR.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
—
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
ODR15	ODR14	ODR13	ODR12	ODR11	ODR10	ODR9	ODR8	ODR7	ODR6	ODR5	ODR4	ODR3	ODR2	ODR1	ODR0

ODR0–ODR15 (по биту на каждый y, положение — на карте битов) — Уровень на выходе вывода y.

GPIOx_BSRR — атомарная установка и сброс выходов

Смещение 0x18, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: GPIOA->BSRR.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
BR15	BR14	BR13	BR12	BR11	BR10	BR9	BR8	BR7	BR6	BR5	BR4	BR3	BR2	BR1	BR0
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
BS15	BS14	BS13	BS12	BS11	BS10	BS9	BS8	BS7	BS6	BS5	BS4	BS3	BS2	BS1	BS0

BR2–BR15 (по биту на каждый y, положение — на карте битов) — Сброс выхода y: запись 1 сбрасывает бит ODR, 0 — без действия.
BR1 (бит 17) — Сброс выхода 1: запись 1 сбрасывает бит ODR, 0 — без действия.
BR0 (бит 16) — Сброс выхода 0: запись 1 сбрасывает бит ODR, 0 — без действия.
BS2–BS15 (по биту на каждый y, положение — на карте битов) — Установка выхода y: запись 1 устанавливает бит ODR, 0 — без действия.
BS1 (бит 1) — Установка выхода 1: запись 1 устанавливает бит ODR, 0 — без действия.
BS0 (бит 0) — Установка выхода 0: запись 1 устанавливает бит ODR, 0 — без действия.

GPIOx_LCKR — блокировка настроек выводов

Смещение 0x1C, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: GPIOA->LCKR.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
—															LCKK
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
LCK15	LCK14	LCK13	LCK12	LCK11	LCK10	LCK9	LCK8	LCK7	LCK6	LCK5	LCK4	LCK3	LCK2	LCK1	LCK0

LCKK (бит 16) — Ключ блокировки: последовательность записи 1, 0, 1 и чтения фиксирует биты LCK.
LCK0–LCK15 (по биту на каждый y, положение — на карте битов) — Блокировка настроек вывода y до следующего сброса.

GPIOx_AFRL — альтернативные функции выводов 0–7 (AFRL)

Смещение 0x20, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: GPIOA->AFR[0].

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
AFSEL7				AFSEL6				AFSEL5				AFSEL4
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
AFSEL3				AFSEL2				AFSEL1				AFSEL0

AFSEL7 (биты 31:28) — Номер альтернативной функции вывода 7 (AF0–AF7).
AFSEL1–AFSEL6 (по 4 бита на каждый y, положение — на карте битов) — Номер альтернативной функции вывода y (AF0–AF7).
AFSEL0 (биты 3:0) — Номер альтернативной функции вывода 0 (AF0–AF7).

GPIOx_AFRH — альтернативные функции выводов 8–15 (AFRH)

Смещение 0x24, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: GPIOA->AFR[1].

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
AFSEL15				AFSEL14				AFSEL13				AFSEL12
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
AFSEL11				AFSEL10				AFSEL9				AFSEL8

AFSEL8–AFSEL15 (по 4 бита на каждый y, положение — на карте битов) — Номер альтернативной функции вывода y (AF0–AF7).

GPIOx_BRR — атомарный сброс выходов

Смещение 0x28, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: GPIOA->BRR.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
—
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
BR15	BR14	BR13	BR12	BR11	BR10	BR9	BR8	BR7	BR6	BR5	BR4	BR3	BR2	BR1	BR0

BR2–BR15 (по биту на каждый y, положение — на карте битов) — Сброс выхода y: запись 1 сбрасывает бит ODR, 0 — без действия.
BR1 (бит 1) — Сброс выхода 1: запись 1 сбрасывает бит ODR, 0 — без действия.
BR0 (бит 0) — Сброс выхода 0: запись 1 сбрасывает бит ODR, 0 — без действия.

Частые вопросы

Как настроить PA5 STM32F030 выходом?

RCC->AHBENR |= RCC_AHBENR_GPIOAEN; затем GPIOA->MODER = (GPIOA->MODER & ~GPIO_MODER_MODER5) | GPIO_MODER_MODER5_0. Включать и выключать вывод — GPIOA->BSRR = GPIO_BSRR_BS_5 и GPIOA->BRR = GPIO_BRR_BR_5.

Почему вывод не переключается в альтернативную функцию?

Нужно и MODER = 10, и номер функции в AFRL (выводы 0–7) или AFRH (8–15). Номер ищите в таблице альтернативных функций даташита: например, USART1_TX на PA9 — это AF1.

Источники

STMicroelectronics. RM0091: Reference manual (Rev 10) — раздел 8.4: описание регистров, назначение полей и значения после сброса
STMicroelectronics. cmsis-device-f0 v2.3.8: заголовки CMSIS stm32f031x6.h, stm32f038xx.h, stm32f042x6.h, stm32f048xx.h, stm32f051x8.h, stm32f058xx.h, stm32f071xb.h, stm32f072xb.h, stm32f078xx.h, stm32f091xc.h, stm32f098xx.h — структуры периферии, смещения, адреса экземпляров и макросы полей; лицензия Apache-2.0

Нашли ошибку в регистрах?