1. GPIO简介

GPIO（General Purpose I/O Ports）意思为通用输入/输出端口，通俗地说，就是一些引脚，可以通过它们输出高低电平或者通过它们读入引脚的状态-是高电平或是低电平。STM32F407ZGT6，一共有7组GPIO口。每组IO口有16个IO，16X7 = 112，外加PH0、PH1，共有114个IO口，从GPIOA到GPIOG，PH0、PH1。

每个通用 I/O 端口包括 4 个 32 位配置寄存器（ GPIOx_MODER、 GPIOx_OTYPER、GPIOx_OSPEEDR 和 GPIOx_PUPDR）、 2 个 32 位数据寄存器（GPIOx_IDR 和GPIOx_ODR）、 1 个 32 位置位/复位寄存器 (GPIOx_BSRR)、 1 个 32 位锁定寄存器(GPIOx_LCKR) 和 2 个 32 位复用功能选择寄存器（ GPIOx_AFRH 和 GPIOx_AFRL）。

IO口输入模式：浮空输入模式、上拉输入模式、下拉输入模式、模拟输入模式。IO口输出模式：开漏输出模式、开漏复用模式、推挽式输出模式、推挽式复用模式。四种最大速度：2MHz、25MHz、50MHz、100MHz。

2. GPIO控制LED

首先明确整体思路：

a. 找到需要控制的开发板硬件（一般有丝印）

b. 根据丝印在原理图中找到对应电路图，根据电路图找出关联的引脚及控制方式。

c. 在芯片手册找到对应引脚（PF8）的寄存器地址。

d. 编程。

2.1 开发板硬

开发板硬件如下，可见LED对应的丝印分别为LED1、LED2、LED3、LED4，其中LED4为硬件电源灯（不可编程）、其余三个灯均可编程控制。

2.2 开发板原理图

在开发板对应的硬件电路图上，定位硬件开发板上丝印所对应位置的电路图接线方式。可知控制LED1、LED2、LED3的GPIO引脚分别为GPIOF_Pin8（简称GPF8）、GPIOF_Pin9、GPIOF_Pin10。并且根据电路图可知，如果需要LED亮，则GPIOF_Pin8需要设置为低电平。反之，如果需要LED灭，则GPIOF_Pin8需要设置为高电平。

2.3 GPIO寄存器地址

上节我们找到控制LED亮灭的GPIO引脚，引脚控制需要对应的寄存器。stm32一般将寄存器地址分为：基地址和偏移地址。

基地址分布在“存储器映射”章节。如下图：GPIOF的寄存器地址范围为0x40021400 – 0x400217ff，其中0x40021400为基地址。该IO口挂载的总线为AHB1，编程时需要打开对应外设的时钟（寄存器AHB1ENR）。

GPIO寄存器的偏移地址在“GPIO寄存器映射”章节。如下图（部分寄存器）：

2.4 LED编程控制

LED控制需要用到三个寄存器，分别是RCC_AHB1ENR、GPIOF_MODER、GPIOF_ODR。

|1. RCC_AHB1ENR寄存器

该寄存器控制对应总线上的外设时钟使能，如下图。该寄存地址为0x40023800 + 0x30。

外设GPIOF时钟使能编程如下：

#define  RCCAHB1ENR (*(volatile unsigned int *)( 0x30 + 0x40023800 ) )

RCCAHB1ENR  |= ( 1<< 5 );

|2. GPIOF_MODER寄存器

该寄存器用于设置IO口的工作方式，控制LED亮灭需要使用输出模式。，如下图。该寄存地址为0x40021c00 + 0x0。

#define  GPIOFMODER  (*(volatile unsigned int *)( 0x00 + 0x40021400 ) )

GPIOFMODER &= ~( 3 << 16 );

GPIOFMODER |= ( 1 << 16 );  

|3. GPIOF_ODR寄存器

该寄存器用于设置IO口的输出的电平值：0为低电平、1为高电平，如下图。该寄存地址为0x40021c00 + 0x14。

#define  GPIOFODR   (*(volatile unsigned int *)( 0x14 + 0x40021400 ) )

GPIOFODR &= ~( 1 << 8 );  // LED亮

GPIOFODR |= ( 1 << 8 );  // LED灭