GPIO特性

AT32F423支持多達(dá)86個(gè)雙向I/O引腳，這些引腳分為6組，分別為PA0-PA15、PB0-PB15、PC0-PC15、PD0-PD15、PE0-PE15、PF0-PF2 PF6 PF8-PF1 0、每個(gè)引腳都可以實(shí)現(xiàn)與外部的通訊、控制以及數(shù)據(jù)采集的功能。

• 每個(gè)引腳都可以軟件配置成浮空輸入、上拉/下拉輸入、模擬輸入/輸出、通用推挽/開(kāi)漏輸出、復(fù)用推挽/開(kāi)漏輸出。
• 每個(gè)引腳都可以映射到16個(gè)外部中斷
• 幾乎所有I/O口可容忍5V
• 所有I/O口均為快速I(mǎi)/O，寄存器存取速度最高fAHB
• 每個(gè)引腳都有獨(dú)立的弱上拉/下拉功能。
• 每個(gè)引腳都可以軟件配置輸出驅(qū)動(dòng)能力。
• 每個(gè)引腳的外設(shè)功能可以通過(guò)一個(gè)特定的操作鎖定，以避免意外的寫(xiě)入I/O寄存器
• GPIO設(shè)置/清除寄存器（GPIOx_SCR）和GPIO位清除寄存器（GPIOx_CLR）為GPIO輸出數(shù)據(jù)寄存器（GPIOx_ODT）提供位訪問(wèn)能力

GPIO

GPIO在復(fù)位期間和剛復(fù)位后，復(fù)用功能未開(kāi)啟，大部分I/O端口被配置成浮空輸入模式。
每個(gè)引腳可以由軟件配置成四種輸入模式（輸入浮空、輸入上拉、輸入下拉、模擬輸入）和四種輸出模式（開(kāi)漏輸出、推挽式輸出、推挽式復(fù)用、開(kāi)漏復(fù)用）。每個(gè)I/O端口對(duì)應(yīng)的寄存器允許半字或字節(jié)訪問(wèn)，每個(gè)I/O端口位可以自由編程。圖1. GPIO基本結(jié)構(gòu)注意：PC13所對(duì)應(yīng)的GPIO功能以及相關(guān)的RTC功能初始上電時(shí)不能直接使用，如要使用請(qǐng)參考ES0010_AT32F423_Errata_Sheet GPIO章節(jié)表1. GPIO配置表

GPIO toggle

AT32F423提供的I/O口均為快速I(mǎi)/O，寄存器存取速度最高為fAHB，所以可以看到GPIO翻轉(zhuǎn)頻率能夠輕松達(dá)到75MHz：圖2. I/O翻轉(zhuǎn)速度

IO引腳的5V or 3.3V容忍

標(biāo)準(zhǔn)3.3V容忍引腳（TC）所有振蕩器用到的引腳都是標(biāo)準(zhǔn)3.3V容忍引腳。

• PA11/PA12
• PC14/PC15(LEXT_IN/OUT)
• PF0/PF1(HEXT_IN/OUT)

表2. TC引腳示例帶模擬功能5V容忍引腳（FTa）ADC占用端口為帶模擬功能5V容忍引腳。

• PA0–PA7
• PB0–PB2 PB10-PB15
• PC0–PC5
• PE7
• FTa引腳設(shè)置為輸入浮空、輸入上拉、或輸入下拉時(shí)，具有5V電平容忍特性；設(shè)置為模擬模式時(shí)，不具5V電平容忍特性，此時(shí)輸入電平必須小于VDD+0.3V

表3. FTa引腳示例帶20mA吸入能力5V容忍引腳（FTf）部分I2C占用端口為帶20mA吸入能力的5V容忍引腳，用以支持I2C的增強(qiáng)快速模式。

• PD12–PD13

表4. FTf引腳示例5V容忍引腳（FT）其余的GPIO都為5V容忍引腳。表5. FT引腳示例

IOMUX

I/O復(fù)用功能輸入/輸出

• 大多數(shù)外設(shè)共享同一個(gè)GPIO引腳（比如PA0，可作為T(mén)MR1_EXT/USART2_CTS/I2C2_SCL/USART4_TX..）
• 而對(duì)某個(gè)具體的GPIO引腳，在任意時(shí)刻只有一個(gè)外設(shè)能夠與之相連
• 某些外設(shè)功能還可以重映射到其他引腳，從而使得能同時(shí)使用的外設(shè)數(shù)量更多

選擇每個(gè)端口線(xiàn)的有效復(fù)用功能之一是由兩個(gè)寄存器來(lái)決定的，分別是GPIOx_MUXL和GPIOx_MUXH復(fù)用功能寄存器。可根據(jù)應(yīng)用的需求用這兩寄存器連接復(fù)用功能模塊到其他引腳。表6. 通過(guò)GPIOA_MUX寄存器配置端口A的復(fù)用功能

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表7. 通過(guò)GPIOB_MUX寄存器配置端口B的復(fù)用功能

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表8. 通過(guò)GPIOC_MUX寄存器配置端口B的復(fù)用功能

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表9. 通過(guò)GPIOD_MUX寄存器配置端口D的復(fù)用功能

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表10. 通過(guò)GPIOE_MUX寄存器配置端口E的復(fù)用功能

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表11. 通過(guò)GPIOF_MUX寄存器配置端口F的復(fù)用功能

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特殊I/O

調(diào)試復(fù)用引腳

• 在復(fù)位時(shí)，和復(fù)位后不像其他GPIO一樣處于浮空輸入狀態(tài)，而是處于復(fù)用模式
• PA13：SWDIO，復(fù)用上拉
• PA14：SWCLK，復(fù)用下拉

振蕩器復(fù)用引腳

• 振蕩器關(guān)閉的狀態(tài)下（復(fù)位后的默認(rèn)狀態(tài)），相關(guān)引腳可用作GPIO
• 振蕩器使能狀態(tài)下，相應(yīng)引腳的GPIO配置無(wú)效
• 振蕩器處于bypass模式（使用外部時(shí)鐘源）時(shí)，LEXT_IN/HEXT_IN為振蕩器時(shí)鐘輸入引腳，LEXT_OUT/HEXT_OUT可做GPIO使用

電池供電域下的引腳

• 電池供電域下的引腳包括PC13、PC14以及PC15，電池供電域由VDD供電。
• PC13可以作為通用I/O口、TAMPER引腳、ERTC校準(zhǔn)時(shí)鐘、ERTC鬧鐘或秒輸出，PC14和PC15可以用于GPIO或LEXT引腳。（PC13至PC15作為I/O口的速度必須限制在2MHz以下，最大負(fù)載為30pF，而且這些I/O口絕對(duì)不能當(dāng)作電流源）。

GPIO固件驅(qū)動(dòng)程序API

Artery提供的固件驅(qū)動(dòng)程序包含了一系列固件函數(shù)來(lái)管理GPIO的下列功能：

• 初始化配置
• 讀取輸入端口或某個(gè)輸入引腳
• 讀取輸出端口或某個(gè)輸出引腳
• 設(shè)置或清除某個(gè)引腳的輸出
• 鎖定引腳
• 引腳的復(fù)用功能配置

注：所有project都是基于keil5而建立，若用戶(hù)需要在其他編譯環(huán)境上使用，請(qǐng)參考AT32xxx_Firmware_Library_V2.x.x\project\at_start_xxx\templates中各種編譯環(huán)境（例如IAR6/7,keil4/5）進(jìn)行簡(jiǎn)單修改即可。

輸出模式

GPIO提供了兩種不同類(lèi)型的輸出模式分別是，推挽輸出以及開(kāi)漏輸出，下面是輸出模式的配置示例：

輸入模式

GPIO提供了三種不同類(lèi)型的輸入模式分別是，浮空輸入、上拉輸入以及下拉輸入，下面是輸入模式的配置示例：

模擬模式

當(dāng)需要使用ADC通道作為輸入時(shí)，需要將相應(yīng)的引腳配置為模擬模式，下面是模擬模式的配置示例：

復(fù)用模式

1. 不論使用何種外設(shè)模式，都必須將I/O配置為復(fù)用功能，之后系統(tǒng)才能正確使用I/O（輸入或輸出）。2. I/O引腳通過(guò)復(fù)用器連接到相應(yīng)的外設(shè)，該復(fù)用器一次只允許一個(gè)外設(shè)的復(fù)用功能(MUX)連接到I/O引腳。這樣便可確保共用同一個(gè)I/O引腳的外設(shè)之間不會(huì)發(fā)生沖突。每個(gè)I/O引腳都有一個(gè)復(fù)用器，該復(fù)用器具有16路復(fù)用功能輸入/輸出（MUX0到MUX15），可通過(guò)gpio_pin_mux_config()函數(shù)對(duì)這些引腳進(jìn)行配置：

• 復(fù)位后，所有I/O都會(huì)連接到系統(tǒng)的復(fù)用功能0(MUX0)
• 通過(guò)配置MUX1到MUX15可以映射外設(shè)的復(fù)用功能

3. 除了這種靈活的I/O復(fù)用架構(gòu)之外，各外設(shè)還具有映射到不同I/O引腳的復(fù)用功能，這可以針對(duì)不同器件封裝優(yōu)化外設(shè)I/O功能的數(shù)量；例如，可將USART2_TX引腳映射到PA2或PA14引腳上。4. 配置過(guò)程：

• 使用gpio_pin_mux_config()函數(shù)將引腳連接到所需的外設(shè)復(fù)用功能(MUX)，例如配置PA0作為T(mén)MR1_EXT輸入gpio_pin_mux_config(GPIOA,GPIO_PINS_SOURCE0,GPIO_MUX_4);
• 使用GPIO_Init()函數(shù)配置I/O引腳：— 通過(guò)以下方式配置復(fù)用功能模式下的所需引腳gpio_init_struct.gpio_mode=GPIO_MODE_MUX;—通過(guò)以下成員選擇類(lèi)型、上拉/下拉和驅(qū)動(dòng)力gpio_out_type、gpio_pull和gpio_drive_strength成員

根據(jù)上述配置過(guò)程，下面將介紹幾種外設(shè)的常用配置示例。USART I/O復(fù)用模式配置TMR I/O復(fù)用模式配置I2C I/O復(fù)用模式配置