这份 GPIO/AFIO 的核心逻辑适用于所有 STM32 系列，但不同型号（F1/F4/F7/H7/L4 等）有细节差异，工作中只需关注 “通用逻辑 + 型号专属差异” 即可，本文结合数据手册用通俗易懂的语言整理，详略得当，注重内容实用性。
STM32F1 GPIO+AFIO 实用手册（大白话版）
一、先搞懂基础：STM32 芯片分类（不用记细节，知道就行）
可以把 STM32F1 系列按 “闪存大小” 分成几类，不同类别功能略有差异，但 GPIO 用法基本一样：
- 小容量：闪存 16K~32K（入门款）
- 中容量：闪存 64K~128K（最常用）
- 大容量：闪存 256K~512K（功能更多）
- 互联型：F105/F107（带以太网、双 CAN，GPIO 重映射更丰富）
二、GPIO 核心：8 种工作模式（工作必记，其余可忘）
GPIO 就是芯片的 “对外接口”，每个引脚能设成 8 种模式，用通俗的话解释：
表格
| 输入浮空 | 引脚悬空，啥都不接，只检测外部电平 | 串口 RX、外部中断触发 |
| 输入上拉 | 引脚默认高电平，外部拉低才变低 | 按键检测（不用外接上拉电阻） |
| 输入下拉 | 引脚默认低电平，外部拉高才变高 | 外部传感器信号检测 |
| 模拟输入 | 禁用数字电路，专门接模拟信号 | ADC 采样、DAC 输出 |
| 通用推挽输出 | 能主动拉高 / 拉低，驱动能力强 | 点灯、继电器、电机控制 |
| 通用开漏输出 | 只能拉低，拉高靠外部上拉电阻 | 多设备共用总线（无外设复用） |
| 复用推挽输出 | 由芯片内部外设（如串口）控制，不是手动改 | 串口 TX、SPI 时钟、定时器 PWM |
| 复用开漏输出 | 外设控制 + 开漏特性，需外部上拉 | I2C 的 SCL/SDA、CAN 通信 |
关键提醒：
- 推挽 =“能推能拉”：输出 1 时引脚变高，输出 0 时变低，直接驱动设备；
- 开漏 =“只拉不推”：输出 0 时引脚变低，输出 1 时引脚悬空，必须外接上拉电阻才能变高（I2C 必用）。
三、GPIO 配置：核心是 “4 位开关”（CRL/CRH 寄存器）
每个 GPIO 引脚的模式由 “4 个二进制位” 决定（存在 CRL/CRH 寄存器里），可以理解成 “4 个小开关”：
CNF=Configuration即引脚模式配置位
- 前 2 位（CNF）：管 “模式类型”（是推挽还是开漏，是通用还是复用）；
- 后 2 位（MODE）：管 “速度 / 方向”（输入还是输出，输出的话反应多快）。
极简配置逻辑（记这个就够）：
- 模拟输入：CNF=00；浮空输入：CNF=01；上拉 / 下拉输入：CNF=10；
- 通用推挽：CNF=00；通用开漏：CNF=01；复用推挽：CNF=10；复用开漏：CNF=11。
举例子（工作中直接套）：
- 想让 PA0 点灯（通用推挽输出）：MODE=11（50MHz），CNF=00；
- 想让 PB6 做 I2C_SCL（复用开漏输出）：MODE=11，CNF=11；
- 想让 PC13 接按键（输入上拉）：MODE=00，CNF=10。
四、7 个 GPIO 寄存器：只记 “怎么用”，别记地址
寄存器就是芯片里的 “开关盒”，不用记具体地址，知道功能和用法就行：
表格
| GPIOx_CRL | 管引脚 0~7 的配置 | 配置 PA0~PA7、PB0~PB7 等 |
| GPIOx_CRH | 管引脚 8~15 的配置 | 配置 PA8~PA15、PB8~PB15 等 |
| GPIOx_IDR | 只读！看引脚实际电平 | 检测按键是否按下、读传感器值 |
| GPIOx_ODR | 读写！设输出电平（但不安全） | 临时改电平，中断里别用 |
| GPIOx_BSRR | 只写！安全改电平（重点） | 中断里点灯 / 控设备，只改 1 个引脚，不影响其他 |
| GPIOx_BRR | 只写！专门清零电平 | 想让引脚变低时用，比 BSRR 简单 |
| GPIOx_LCKR | 锁死配置（复位前改不了） | 工业场景用，普通项目不用 |
1. CRL
Configuration Register Low
-
配置寄存器（低 8 位）
-
管：Pin0 ~ Pin7
2. CRH
Configuration Register High
-
配置寄存器（高 8 位）
-
管：Pin8 ~ Pin15
3. IDR
Input Data Register
-
输入数据寄存器
-
作用：读引脚电平
4. ODR
Output Data Register
-
输出数据寄存器
-
作用：写输出电平
5. BSRR
Bit Set / Reset Register
-
位置位 / 复位寄存器
-
作用：只写 1 有效，安全改引脚
6. BRR
Bit Reset Register
-
位复位寄存器
-
作用：只用来把引脚拉低
7. LCKR
Lock Register
-
锁定寄存器
-
作用：锁死引脚配置，不让改
超级精简记忆（背这 7 行就够）
-
CRL：配置低 8 位
-
CRH：配置高 8 位
-
IDR：读电平
-
ODR：写电平
-
BSRR：安全置位 / 复位
-
BRR：只复位
-
LCKR：锁配置
核心用法（工程必会）：
五、复用功能：让 GPIO 听 “外设” 的话（重点）
1. 啥是复用功能？
普通 GPIO 是 “你手动控制”，复用功能是 “把 GPIO 交给串口、I2C、定时器等内部外设控制”，比如串口 TX 引脚，电平由串口自动发，不是你手动改。
2. 复用功能配置步骤（一步都不能少）：
3. 关键提醒：
- 复用输出时，GPIO 的 ODR 寄存器失效！引脚电平由外设控制，不是你写 ODR 能改的；
- 如果外设没激活（比如串口没初始化），复用引脚的电平会乱跳，一定要先初始化外设。
六、AFIO：GPIO 的 “搬家公司”（重映射 + 外部中断）
AFIO 是辅助 GPIO 工作的模块，核心就两件事，先开 AFIO 时钟才能用：
1. 引脚重映射（实用）
把外设的默认引脚 “挪到别的引脚”，比如串口 1 默认用 PA9/TX、PA10/RX，如果这两个引脚被占了，就通过 AFIO 把串口 1 挪到 PB6/TX、PB7/RX。
- 配置寄存器：AFIO_MAPR（改里面的 USART1_REMAP 位就行）；
- 常用场景：JTAG 引脚（PA13/14/15、PB3/4）想当普通 GPIO 用→改 AFIO_MAPR 的 SWJ_CFG 位，关闭 JTAG 即可。
2. 外部中断配置（必用）
STM32 的外部中断是 “按引脚号分的”（EXTI0~EXTI15），比如 EXTI0 对应所有端口的 0 号引脚（PA0、PB0、PC0…），AFIO 就是用来 “选哪个端口的引脚触发中断”。
- 配置寄存器：AFIO_EXTICR1~4（比如想让 PB0 触发 EXTI0 中断，就往 EXTICR1 的 EXTI0 位写 0001）；
- 步骤：先把 GPIO 设为输入模式→用 AFIO 选引脚→配置中断控制器。
七、复位默认状态（排错必知）
- 所有 GPIO 复位后默认是 “浮空输入”；
- JTAG/SWD 引脚（PA13/14/15、PB3/4）复位后带上下拉，想当普通 GPIO 用，必须先通过 AFIO 重映射关闭 JTAG。
八、工程排错小技巧（实用！）
总结（核心 3 句话，记死！）
这份 GPIO/AFIO 的核心逻辑适用于所有 STM32 系列，但不同型号（F1/F4/F7/H7/L4 等）有细节差异，工作中只需关注 “通用逻辑 + 型号专属差异” 即可。
一、通用逻辑（所有 STM32 都适用，记死！）
不管是 F1/F4/F7，还是 L4/G4/H7，GPIO 的核心设计思路完全一致，你之前记的这些内容通用：
- 配置模式的寄存器（F1 是 CRL/CRH，其他型号可能叫 MODER/OTYPER/OSPEEDR/PUPDR）→ 本质都是 “定模式、定速度、定上下拉”；
- 读电平的寄存器（IDR）、写电平的寄存器（ODR）、安全改电平的寄存器（BSRR/BRR）→ 功能和用法完全一样，只是位宽可能从 16 位变 32 位；
- 复用功能核心规则：“GPIO 交给外设控制、需开对应时钟、重映射靠 AFIO/ SYSCFG”→ 逻辑不变；
二、不同型号的关键差异（工作中只记这些，其余可查手册）
1. F1（你学的这款）vs F4/F7/H7（中高端）
表格
| 配置寄存器 | CRL/CRH（4 位配 1 个引脚） | MODER/OTYPER/OSPEEDR/PUPDR（分寄存器配置） | 配置步骤多 1 步，但逻辑一样（比如 F4 先设 MODER 为输出，再设 OTYPER 为推挽） |
| 重映射模块 | AFIO（单独模块） | SYSCFG（整合到系统配置） | 开时钟时 F4 要开 SYSCFG，F1 开 AFIO，代码改个宏就行 |
| 速度等级 | 10/2/50MHz | 25/50/100/180MHz | 配置时选更高速度，不影响用法 |
| 复用模式命名 | 复用推挽 / 开漏 | 复用功能模式（自动区分推挽 / 开漏） | 不用纠结命名，手册查对应外设的 GPIO 配置即可 |
2. F1 vs L0/L4/G4（低功耗 / 性价比款）
- 核心差异：低功耗型号多了 “开漏上拉”“模拟输出” 等小众模式，还支持 “GPIO 唤醒低功耗”，但日常用的推挽 / 上拉输入 / 复用功能完全和 F1 一样；
- 实用影响：做低功耗项目时查手册加配置，普通项目（点灯、串口、I2C）直接照搬 F1 的逻辑。
3. F1 vs STM32H7（高端款）
- 核心差异：H7 的 GPIO 支持更多引脚、更高电压、更精细的速度控制，还能配置 “施密特触发阈值”，但基础用法（配模式、改电平、读电平）和 F1 完全一致；
- 实用影响：高端项目关注手册的 “特殊配置”，基础功能不用重新学。
三、工作中怎么快速适配不同型号（实用技巧）
- 打开对应型号的参考手册，搜 “GPIO 配置”“外设 GPIO 映射”，比如 F4 的 USART1_TX 默认是 PA9，和 F1 一样，直接配复用模式就行；
- 重映射时，F1 查 AFIO_MAPR，F4 查 SYSCFG_MEMRMP/SYSCFG_EXTICR，只是寄存器名变了，功能位的逻辑（比如 USART1_REMAP）完全一致；
- 用 HAL 库：几乎不用改代码，只改引脚定义（比如 F1 是 GPIOA_PIN_0，F4 也是），HAL 库会自动适配寄存器差异；
- 用寄存器：只需要把 F1 的 CRL/CRH 配置，换成对应型号的 MODER/OTYPER 配置，比如 F1 配 PA0 为推挽输出是改 CRL 的 4 位，F4 是改 MODER 为 01（输出）、OTYPER 为 0（推挽）。
总结（核心 2 句话）
简单说：你现在吃透的 F1 GPIO 知识，是所有 STM32 的 “通用语法”，换型号只需要查 “单词表（手册）”，不用重新学 “语法规则”。
一、实验基础信息（硬件 + 功能不变）
1. 硬件接线
表格
| LED | PA0（正极）+ GND（负极） | 串 220Ω 限流电阻 |
| 按键 | PB0（一端）+ GND（另一端） | 上拉输入，按下拉低 |
2. 实验功能
- 默认：LED 以 500ms 频率闪烁；
- 按键按下：LED 停止闪烁，保持常亮；
- 按键松开：LED 恢复闪烁。
#include "stm32f10x.h"
// 简易ms级延时（72MHz）
void Delay_ms(uint32_t ms)
{
uint32_t i,j;
for(i=0;i<ms;i++) for(j=0;j<1141;j++);
}
// GPIO初始化：PA0(LED输出)、PB0(按键上拉输入)
void GPIO_Init_LED_Key(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
// PA0 通用推挽输出 50MHz
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
// PB0 上拉输入
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
}
// 读按键：1=按下，0=未按
uint8_t Key_Read(void)
{
return (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0) == 0) ? 1 : 0;
}
int main(void)
{
uint8_t key_flag = 0;
GPIO_Init_LED_Key();
while(1)
{
key_flag = Key_Read();
if(key_flag) // 按键按下，LED常亮
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
else // 松开，LED闪烁
{
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
Delay_ms(500);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
Delay_ms(500);
}
}
}
