Регистры GPIO STM32L0

Регистры портов GPIOA…GPIOE и GPIOH STM32L0x1: режим вывода в MODER, тип выхода, скорость и подтяжка, чтение входов, запись выходов, атомарная установка и сброс через 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 STM32L0 устроены как у STM32F0: на вывод по два бита в MODER (вход, выход, альтернативная функция, аналоговый режим), OSPEEDR и PUPDR и по биту в OTYPER. После сброса почти все выводы — аналоговые (MODER = 0xFFFF FFFF у портов, кроме A): так меньше ток утечки. У порта A выводы PA13 и PA14 заняты отладкой SWD (RM0377, раздел 8.4).

Тактирование портов включают биты регистра RCC_IOPENR, а не RCC_AHBENR. Номер альтернативной функции задают поля AFSEL в AFRL и AFRH — у STM32L0 их восемь, AF0–AF7. BSRR устанавливает и сбрасывает выводы одной записью, BRR только сбрасывает.

Экземпляр	Базовый адрес	Есть у
GPIOA	0x5000 0000	всех
GPIOB	0x5000 0400	всех
GPIOC	0x5000 0800	всех
GPIOD	0x5000 0C00	STM32L051, STM32L071, STM32L081
GPIOE	0x5000 1000	STM32L071, STM32L081
GPIOH	0x5000 1C00	STM32L031, STM32L041, STM32L051, STM32L071, STM32L081

Регистры блока

Регистр	Смещение	Назначение	После сброса
GPIOx_MODER	0x00	Режим выводов	0xEBFF FCFF (у порта A; у остальных — 0xFFFF FFFF)
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

MODE15 [31:30]Режим вывода 15: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE14 [29:28]Режим вывода 14: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE13 [27:26]Режим вывода 13: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE12 [25:24]Режим вывода 12: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE11 [23:22]Режим вывода 11: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE10 [21:20]Режим вывода 10: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE9 [19:18]Режим вывода 9: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE8 [17:16]Режим вывода 8: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE7 [15:14]Режим вывода 7: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE6 [13:12]Режим вывода 6: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE5 [11:10]Режим вывода 5: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE4 [9:8]Режим вывода 4: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE3 [7:6]Режим вывода 3: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE2 [5:4]Режим вывода 2: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE1 [3:2]Режим вывода 1: вход, выход, альтернативная функция или аналогMODE0 [1:0]Режим вывода 0: вход, выход, альтернативная функция или аналог

Значение: 0xEBFFFCFF

1110 1011 1111 1111 1111 1100 1111 1111

GPIOA->MODER = 0xEBFFFCFF;

GPIOx_MODER — режим выводов

Смещение 0x00, 32 бит, после сброса 0xEBFF FCFF (у порта A; у остальных — 0xFFFF FFFF). В коде: GPIOA->MODER.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
MODE15		MODE14		MODE13		MODE12		MODE11		MODE10		MODE9		MODE8
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
MODE7		MODE6		MODE5		MODE4		MODE3		MODE2		MODE1		MODE0

MODE0–MODE15 (по 2 бита на каждый y, положение — на карте битов) — Режим вывода y: вход, выход, альтернативная функция или аналог.

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
OSPEED15		OSPEED14		OSPEED13		OSPEED12		OSPEED11		OSPEED10		OSPEED9		OSPEED8
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
OSPEED7		OSPEED6		OSPEED5		OSPEED4		OSPEED3		OSPEED2		OSPEED1		OSPEED0

OSPEED0–OSPEED15 (по 2 бита на каждый y, положение — на карте битов) — Скорость (крутизна фронтов) выхода вывода y.

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
PUPD15		PUPD14		PUPD13		PUPD12		PUPD11		PUPD10		PUPD9		PUPD8
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
PUPD7		PUPD6		PUPD5		PUPD4		PUPD3		PUPD2		PUPD1		PUPD0

PUPD0–PUPD15 (по 2 бита на каждый y, положение — на карте битов) — Подтяжка вывода y.

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
ID15	ID14	ID13	ID12	ID11	ID10	ID9	ID8	ID7	ID6	ID5	ID4	ID3	ID2	ID1	ID0

ID0–ID15 (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
OD15	OD14	OD13	OD12	OD11	OD10	OD9	OD8	OD7	OD6	OD5	OD4	OD3	OD2	OD1	OD0

OD0–OD15 (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 на выход в STM32L0?

Включите тактирование порта (RCC->IOPENR |= RCC_IOPENR_IOPAEN), затем запишите в GPIOA->MODER режим 01 для вывода 5: GPIOA->MODER = (GPIOA->MODER & ~GPIO_MODER_MODE5) | GPIO_MODER_MODE5_0. Без этого вывод останется аналоговым — таким он становится после сброса.

Зачем выводы STM32L0 после сброса аналоговые?

Аналоговый режим отключает входной триггер Шмитта, и неподключённый вывод не потребляет ток от дребезга уровня. Для малопотребляющих устройств это важно: неиспользуемые выводы лучше так и оставить.

Источники

STMicroelectronics. RM0377: Reference manual (Rev 10) — раздел 8.4: описание регистров, назначение полей и значения после сброса
STMicroelectronics. cmsis-device-l0 v1.9.4: заголовки CMSIS stm32l011xx.h, stm32l021xx.h, stm32l031xx.h, stm32l041xx.h, stm32l051xx.h, stm32l071xx.h, stm32l081xx.h — структуры периферии, смещения, адреса экземпляров и макросы полей; лицензия Apache-2.0

Нашли ошибку в регистрах?