GPIO_SetBits函数解析

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一、GPIO_SetBits的作用

GPIO_SetBits函数用于将某位引脚置1，使其输出高电平。

二、详细解析

1.函数原型

代码如下：

void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
  GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;
}
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1.1.解析 GPIO_TypeDef* GPIOx

代码如下：

typedef struct
{
  __IO uint32_t CRL;
  __IO uint32_t CRH;
  __IO uint32_t IDR;
  __IO uint32_t ODR;
  __IO uint32_t BSRR;
  __IO uint32_t BRR;
  __IO uint32_t LCKR;
} GPIO_TypeDef;
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GPIO_TypeDef是一个结构体变量，变量类型时结构体。如同int变量的变量类型是整形变量。

GPIO_TypeDef* GPIOx 类似于 int* p; 表示一个结构体变量的地址，前面定义这个类型的结构体变量，给这个变量的各个成员赋予我们需要用到的值。最后通过它的地址找到这个结构体变量，用这个结构体变量成员的值初始化GPIOx 。

GPIO_TypeDef* GPIOx 类似于 int* p; p=&a; 所以p是一个地址值，那么GPIOx也表示一个地址值。GPIOx为GPIOA时就表示GPIOA的起始地址GPIOx为GPIOB时就表示GPIOA的起始地址。

由于GPIO_TypeDef结构体变量里的成员变量的地址是连续的。所以GPIOx指向谁，地址就从谁开始。

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1.2 解析 assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx))

assert_param函数的作用就是检测传递给函数的参数是否是有效的参数。其中assert_param的传入参数是一个宏。

#define IS_GPIO_ALL_PERIPH(PERIPH) ( ((PERIPH) == GPIOA) || \
                                     ((PERIPH) == GPIOB) || \
                                     ((PERIPH) == GPIOC) || \
                                     ((PERIPH) == GPIOD) || \
                                     ((PERIPH) == GPIOE) || \
                                     ((PERIPH) == GPIOF) || \
                                     ((PERIPH) == GPIOG) )
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IS_GPIO_ALL_PERIPH(PERIPH) 中的 PERIPH 和 PERIPH) == GPIOA 的 PERIPH 一样，也就是说IS_GPIO_ALL_PERIPH(PERIPH)中的 PERIPH 只能为 GPIOA~G 这=中的其中一个。

1.3 解析 assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin))

#define IS_GPIO_PIN(PIN) ((((PIN) & (uint16_t)0x00) == 0x00) && ((PIN) != (uint16_t)0x00))
1、 ((PIN) & (uint16_t)0x00) == 0x00 无论PIN为何值其相与的结果都为0x00;也就是这个等式恒成立成立；
2、 (PIN) !=(uint16_t)0x00) 如果PIN=0x00；就不成立；其他的PIN值都成立；
1&&2 表示两者都成立为真 否则为假；也就是PIN的值不能为0x00；
例如GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); 中的GPIO_Pin_5就不等于0x00，其值为0x20。且GPIO_Pin_0~GPIO_Pin_15的值都不为0x00

#define GPIO_Pin_0                 ((uint16_t)0x0001)  /*!< Pin 0 selected */
#define GPIO_Pin_1                 ((uint16_t)0x0002)  /*!< Pin 1 selected */
#define GPIO_Pin_2                 ((uint16_t)0x0004)  /*!< Pin 2 selected */
#define GPIO_Pin_3                 ((uint16_t)0x0008)  /*!< Pin 3 selected */
#define GPIO_Pin_4                 ((uint16_t)0x0010)  /*!< Pin 4 selected */
#define GPIO_Pin_5                 ((uint16_t)0x0020)  /*!< Pin 5 selected */
#define GPIO_Pin_6                 ((uint16_t)0x0040)  /*!< Pin 6 selected */
#define GPIO_Pin_7                 ((uint16_t)0x0080)  /*!< Pin 7 selected */
#define GPIO_Pin_8                 ((uint16_t)0x0100)  /*!< Pin 8 selected */
#define GPIO_Pin_9                 ((uint16_t)0x0200)  /*!< Pin 9 selected */
#define GPIO_Pin_10                ((uint16_t)0x0400)  /*!< Pin 10 selected */
#define GPIO_Pin_11                ((uint16_t)0x0800)  /*!< Pin 11 selected */
#define GPIO_Pin_12                ((uint16_t)0x1000)  /*!< Pin 12 selected */
#define GPIO_Pin_13                ((uint16_t)0x2000)  /*!< Pin 13 selected */
#define GPIO_Pin_14                ((uint16_t)0x4000)  /*!< Pin 14 selected */
#define GPIO_Pin_15                ((uint16_t)0x8000)  /*!< Pin 15 selected */
#define GPIO_Pin_All               ((uint16_t)0xFFFF)  /*!< All pins selected */
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1.4 解析 GPIOx->BSRR = GPIO_Pin

typedef struct
{
  __IO uint32_t CRL;	/*GPIO 端口配置低寄存器 地址偏移: 0x00 */
  __IO uint32_t CRH;	/*GPIO 端口配置高寄存器 地址偏移: 0x04 */
  __IO uint32_t IDR;	/*GPIO 数据输入寄存器 地址偏移: 0x08 */
  __IO uint32_t ODR;	/*GPIO 数据输出寄存器 地址偏移: 0x0C */
  __IO uint32_t BSRR;	/*GPIO 位设置/清除寄存器 地址偏移: 0x10 */
  __IO uint32_t BRR;	/*GPIO 端口位清除寄存器 地址偏移: 0x14 */
  __IO uint32_t LCKR;	/*GPIO 端口配置锁定寄存器 地址偏移: 0x18 */
} GPIO_TypeDef;
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BSRR寄存器被定义在 GPIO_TypeDef 结构体里，GPIOx->BSRR 这一步已经给出了IO口的具体地址，由于BSRR寄存器是32位的，详情在下图。

由上图可以知道，BSRR寄存器高16位写1->清0,低16位写1->置1，由 #define GPIO_Pin_5 ((uint16_t)0x0020)，0x0020化为二进制数是 0000 0000 0010 0000，是低16位（全32位的二进制数为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0000），所以将0x20赋值给BSRR寄存器的话，就是在BSRR寄存器内的第 6（5+1）个位 置1。

对 GPIOx->BSRR = GPIO_Pin 另一个通俗点的理解（和上面的理解有相似之处）就是：
GPIOx->BSRR的意思就是告诉我们，置1或者置0，需要在BSRR寄存器里面设置，但是具体怎么设置呢？
GPIO_Pin 就是具体的设置方法了。因为BSRR寄存器是32位的（里面有32个位置可以置1或者置0），而 GPIO_Pin_5 的置为 0x0020，0x0020化为二进制数是 0000 0000 0010 0000，是低16位（全32位的二进制数为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0000），所以将0x20赋值给BSRR寄存器的话，就是在BSRR寄存器内的第 6（5+1）个位 置1。

GPIOx->BSRR = GPIO_Pin 还有一个理解。在使用例子 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5) 中，GPIOx->BSRR 的 GPIOx 为GPIOB，而：

#define GPIOB               ((GPIO_TypeDef *) GPIOB_BASE)

#define GPIOB_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)

#define APB2PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x10000)

#define PERIPH_BASE           ((uint32_t)0x40000000)
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所以，GPIOB的基地址是 0x40000000 + 0x10000 + 0x0C00 = 0x40010C00。整个GPIOB的地址范围是一段内存地址，。下面寄存器的地址分别为： 0x00 、 0x04 、 0x08 、 0x0C 、 0x10 、 0x14 、 0x18，每个相差 0x04 - 0x00 = 4 个内存单元，所以最大的地址为0x18 + 4 = 0x1C，所以 GPIOB 他的地址范围大小是0x00 ~ 0x1C (0x40010C00 ~ 0x40010C1C) 。

typedef struct
{
  __IO uint32_t CRL;	/*GPIO 端口配置低寄存器 地址偏移: 0x00 */
  __IO uint32_t CRH;	/*GPIO 端口配置高寄存器 地址偏移: 0x04 */
  __IO uint32_t IDR;	/*GPIO 数据输入寄存器 地址偏移: 0x08 */
  __IO uint32_t ODR;	/*GPIO 数据输出寄存器 地址偏移: 0x0C */
  __IO uint32_t BSRR;	/*GPIO 位设置/清除寄存器 地址偏移: 0x10 */
  __IO uint32_t BRR;	/*GPIO 端口位清除寄存器 地址偏移: 0x14 */
  __IO uint32_t LCKR;	/*GPIO 端口配置锁定寄存器 地址偏移: 0x18 */
} GPIO_TypeDef;
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