完善GPIO初始化的配置

上一节课我们已经完成了对GPIO端口复位和置位寄存器的初始化，这节课我们来对他进行一个完善的工作。完善工作很有必要，为什么呢？注意看如下代码段

(资料图片仅供参考)

前三行可以很清楚地看见我们操作的是GPIOB的CRL与CRH，以及RCC的APB2ENR寄存器，但是这些16进制数对于基础知识不好的同学容易看不明白。于是我希望可以把他们封装的更加简洁一点。

拿CRL这个GPIOx->CRL这个寄存器举例，我们来看一下技术手册中它的说明

可以看到如果想要操作这些寄存器的状态，我们要用两位二进制数代表（程序里面一般是用16进制操作）它的四种状态，操作起来麻烦，读者看起来也很抽象，尤其没有技术手册的时候更是不可能看明白的了。那我们能不能把这些需要16进制数进行|=和&=~操作的状态也如同上节课那样封装起来呢？答案是肯定的。

我们还是用到C语言的结构体进行封装，代码的思路如下，首先我们要确定具体是哪一个端口，接着要确定这个GPIO端口的工作速度，最后再设置它的工作模式。结构体代码如下图

之前的文章里我写到没有看见16位的结构体内定义的情况，这里就是了，对之前的疑问可以说是有了答案。之前定义的GPIO_Pin是16位的，因此这里也写的是16位。根据技术手册，可以看到输出模式有八种，输出速度只有有三种，16位的二进制数有65536种情况，为了防止编程时犯错误，我们希望把这些值限定在某个范围内。C语言里有一个叫做枚举的工具帮助我们完成这项工作，枚举的关键字叫做enum。

枚举的结果如下图所示

这里补充一些C语言的知识，大家看到枚举会感觉它和结构体很相似，但是注意枚举里面每一行结束是逗号，而结构体是分号。如果枚举的第一个对象赋值为1，那么第二个对象的赋值为1+1=2，后面是以此类推加1的，如上图工作速度枚举。如果对象的枚举值不是自加1的值，那么我们就要给每一个枚举值分别定义，如上图定义工作模式的枚举所示，它的对象每一个值都是根据技术手册来定义的。

工作模式枚举的讲解

这一部分因为理解起来较为困难，我单独拎出来着重讲解。首先我们看看技术手册里面关于工作模式的各种值的定义如下图：

可以发现都是00到11的二进制数，和枚举里写的不一样呀，而且输入输出怎么会是一样的值呢？答案我们只能去官方的固件库手册里面寻找。火哥已经把问题的答案总结为一张表格：

首先我们看，这张表格的16进制就对应的我们枚举里面的值，然后我们把它转化为2进制之后，既可以和右侧的配置一一对应了。

最右侧最低的两位都是0，其实这两个位对应的是工作速度，但是工作速度我们已经拿出来单独配置了，因此在确定工作模式的时候就把它们全部置为0，最后我们加上单独配置好的工作速度对应的值即可，加起来的值最终会写入控制寄存器。

还剩下的六位我们来看看它是如何配置的

位于第三位和第四位bit2和bit3，它们的值刚好对应图六中输入/输出模式的值，因此这两位就是控制GPIO引脚的输入模式和输出模式分别有四种，不过上拉和下拉输入有点特殊，下面会讲到。再看第五位bit4，它的作用就是区分输入还是输出，0为输入1为输出就是那么简单。把目光转到第六位和第七位上来，输入模式中有上拉和下拉输入，根据技术手册截图图六可以看到这两个都是10，在图七里的三四位都是写成了00，所以说三四位不好直接定义是上拉还是下拉，于是就在第六位和第七位下文章了，01代表下拉，10代表上拉。最后最高位都为0。

总结一下其实这相当于一个算法了，确实挺有难度的。

这节课的内容先到这里，下节课我们来讲，这么复杂的算法怎么用C语言，写到配置GPIO的C文件stm32f10x_gpio.c里面去。