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STM8单片机学习笔记·GPIO的片上外设寄存器

news 来源：原创 2025/6/21 7:19:37

前言

IC基本定义

三极管基础知识

单片机引脚电路作用

STM8GPIO工作模式

GPIO外设寄存器

寄存器含义用法

CR1：Control Register 1

CR2：Control Register 2

ODR：Output Data Register

IDR：Input Data Register

赋值寄存器更改引脚状态

编写不易，仅供学习，请勿搬运，感谢理解

前言

本文讲述了STM8位单片机的GPIO 工作模式相关寄存器芯片引脚内部状态同时通过对单片机外界寄存器的读写数据来完成对引脚的配置，以及本文参考B站龙顺宇STM8单片机教程连接放在最后。

IC基本定义

在嵌入式开发中又很多常用的ic hc164 tja1050 这些都是常用的ic芯片而ic芯片的定义是集成电路是一种微型电路或者器件，把一个电路中所需要的器件晶体管电阻电容电感等原件与布线连在一起制作在一块或者几小块晶体上，然后封装在外壳内，留出芯片的基本功能引脚。

ic图片

三极管基础知识

三极管分为npn三极管 pnp三级管，同时还有mos管也是三极管的一种，三极管本身有 集电极发射极基极 常见的作用是作为开关跟放大电流使用，原理是当三极管基极通电导通发射极跟集电极导通同时集电极的电流是基极的电流的倍数。

区分三极管是npn三极管还是pnp三极管有一个很好的方法，就是看三极管本身图标的箭头箭头是从 p指向n 中间的基极是n就是pnp三极管，中间是p就是npn三极管，然后图标中间的是三极管的基极，有箭头的一侧是三极管发射极，另一侧没有箭头的一侧是三极管的集电极。

除此之外还有mos管也是三极管的一种，跟三极管一样有三个基本的电极 栅极（Gate）、源极（Source）、漏极（Drain）

同样的mos管也具体能细分为p沟道mos管 n沟道mos管，具体的区分方法也就看箭头的指向方向，箭头从内向外指的是pmos管箭头从外指向内的是n沟道mos管，然后mos管的原理和三极管差不多当，G极是高电平的时候，D极和S极就导通了。

单片机引脚电路作用

引脚最外边的两个二极管，是为了防止引脚在输入状态下的，输入的电压过高或者过低，这样对引脚会造成破坏，加上了两个二极管钳位电路，当引脚处于输入状态，输入的电平超过vdd 或者 vss的时候二极管导通这个时候电压就没有接到芯片的引脚，而是进入到二极管的回路里面，就形成了，对单片机引脚的输入保护。

但是需要注意到的是，二极管钳位电路的保护是有限度的，当输入电压超过电路的限制幅度，单片机引脚一样会被击穿的，同事样的输入电压超过vss幅度限制太多，照样会把单片机的引脚给击穿。

另外就是两个mos管，上面那个是p mos管，下面的是n mos管，因为上面 p mos管连接的是vdd 也就是芯片的高电平，当上面的mos管导通的时候，vdd会从三极管的 g 极到 s极然后再输出，同样的如果需要输出低电平也就是给下面nmos管一个高电平这个时候单片机的nmos 会被导通同时因为连接着单片机的vss，也就是单片机内部的低电平，如果nmos导通过后，也就输出引脚外边的低电平了。

这里vdd的意思是芯片内部的电源正极 vss的意思是芯片内部的电源负极，同时需要注意的是二极管的导通压降，普通二极管是0.7v肖特基二极管是0..2 0.3v 0.4v 这里芯片的vdd一般是3.3V，输入电压当时4v的时候才会通道，也就是vdd+0.7v的时候才会导通。

同样的当输入电压为 vss-0.7v的时候，电压才会导通，也是因为二极管本身的导通压降，这里导通压降的意思是，如果二极管导通二极管两端会存在一个，电源电压降。

STM8GPIO工作模式

这里STM8单片机跟STM32单片机不一样只有6中GPIO的模式，少了输入下拉，还有复用推完输出，复用开漏输出，这里开漏的意思是，内部引脚的mos管pmos管不能导通，既然不能导通就没有办法输出vdd高电平。

GPIO外设寄存器

STM8对单片机GPIO外设的控制是通过，给GPIO的寄存器来赋值来完成的，GPIO有五个寄存器分别是 输入寄存器 IDR 输出寄存器 ODR 方向寄存器 DDR 控制寄存器1 CR1 控制寄存器 CR2 。

在程序中，通过对这些GPIO外设的寄存器写入1 或者 0 来完成对单片机外设的控制。

寄存器含义用法

DDR 是 Data Direction Register 的缩写，表示“数据方向寄存器”。
它用于设置 GPIO 引脚的方向：输入或输出。
- 0：引脚配置为输入模式。
- 1：引脚配置为输出模式。

CR1：Control Register 1

CR1 是 Control Register 1 的缩写，表示“控制寄存器1”。
它用于配置 GPIO 引脚的输入/输出特性，例如输出驱动模式或输入浮空/上拉特性等。
- 0：设置为普通模式（例如弱上拉、无特殊功能）。
- 1：激活额外功能（例如启用上拉电阻、增强驱动能力）。

CR2：Control Register 2

CR2 是 Control Register 2 的缩写，表示“控制寄存器2”。
它用于进一步增强 GPIO 的功能配置，例如输出速率控制或引脚复用模式等。
- 0：禁用高驱动或复用功能。
- 1：启用高驱动模式或特殊功能（例如快速响应输出）。

ODR：Output Data Register

ODR 是 Output Data Register 的缩写，表示“输出数据寄存器”。
它用于控制 GPIO 引脚的输出电平：
- 0：输出低电平（0V，接地）。
- 1：输出高电平（通常为VDD电压）。

IDR：Input Data Register

IDR 是 Input Data Register 的缩写，表示“输入数据寄存器”。
它用于读取 GPIO 引脚的当前电平状态：
- 0：引脚当前为低电平（0V）。
- 1：引脚当前为高电平（通常为VDD电压）。

这里需要注意的是 DDR 还有 CR1 CR2 配置的是GPIO的模式，配置完模式之后，根据自身设定的模式对 ODR 寄存器写入数据或者IDR寄存器读取数据。

STM8赋值寄存器控制引脚状态

上面给出了GPIO的每个寄存器的作用，这里就开始使用这些寄存器，来完成对引脚的状态进行控制。

问题1 将PB端口引脚高4位配置为输出，第四位配置为输入模式

问题2 配置PB端口 PB7 PB6输出模式 PB5 PB4 PB3 PB2输入模式 PB0 PB1为输出模式

void GPIO_Init(void)
{PB_DDR = 0xf0;//方向寄存器DDR控制 0 输入 1 输出 
}
PX_DDR  X取值 A B C D 取不同的值代表不同的端口
void GPIO_Init(void)
{PB_DDR = 0xc3;
}

问题3将PB端口PB6和PB2配置为输出模式其余端口保持原有状态不变

问题4将PB端口PB7 PB5 PB3 PB1配置为输出模式其余端口保持不变

void GPIO_Init(void)
{PB_DDR= PB_DDR|0x42;
}
//这里使用|运算 将数据其他格式全部取0 1|0还是1   0|0还是0 这样原有位就保留不变了
void GPIO_Init(void)
{PB_DDR = PB_DDR |0xAA;
}

【龙顺宇STM8单片机教程】51单片机过渡32单片机的好“跳板”_哔哩哔哩_bilibili

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前言

IC基本定义

三极管基础知识

单片机引脚电路作用

STM8GPIO工作模式

GPIO外设寄存器

寄存器含义用法

CR1：Control Register 1

CR2：Control Register 2

ODR：Output Data Register

IDR：Input Data Register

STM8赋值寄存器控制引脚状态

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