GPIO全称general-purpose input/output ，即通用输入输出端口。

采用二极管达到阈值电压单向导通的特点，防止从引脚输入过大或过小的电压。

当输入电压超过时VDD 0.7V(如果是硅管)，则上述二极管导通。 当输入电压小于Vss-0.7V，下面的二极管导通。

有三种情况可以控制内部是否接入上下拉电阻： ①只打开上拉电阻，引脚默认输出高电平 ②只打开下拉电阻，引脚默认输出低电平 ③上拉下拉电阻不打开，此时引脚处于浮空状态

在浮动模式下，引脚的电压不确定，可能是1，也可能是0，来回摆动。

根据拉电阻的电阻大小，可分为强拉或弱拉。

拉电阻小时为强拉，能抵抗外界噪声，成本是相应的功耗。

STM32内部的拉电阻为弱拉。通过查阅数据手册，拉电阻值为40K左右，如果你想输出一个大电流，通过这个拉电阻输出的电流很小。然后需要外部电阻值较小的拉电阻，实际上是为了增加导线的输出电流。

通过上下拉电阻的信号有三个方向，一是通过触发器转换为0/1进入输入数据寄存器。

其次，如果信号不通过触发器，外部模拟信号可以直接输入内部ADC。

第三个方向是将信号转换为0/1，然后交给外设。

**输出通道的整体逻辑：**有一个输出数据源。首先，我可以控制位置设置/清除寄存器IO我也可以将多个二进制数据写入数据输出寄存器IO口依次输出，我也可以把控制权交给电影内外设备，让它控制IO输出它想要输出的信号。是用户控制还是外设控制由输出控制左侧的梯形结构切换，输出信号通过双MOS 结构可调整为推拉模式或开漏模式IO口输出。

将要输出的数据放入寄存器

将IO口置0或置1。

高16人负责reset，低16位负责set。

除了GPIOx_BSRR，还有一个类似的寄存器叫做GPIOx_BRR，它相当于GPIOx_BSRR的高16位 这个多余寄存器只是为了方便IO口清0，不像BSRR要清零，必须在写入之前将数据左移16位。

将GPIO输出控制权交给内外设，输出外设想要输出的信号。

这种结构是可以实现的推挽输出与开漏输出。

两个推挽输出MOS管都工作。

当输入为1时，通过反相器获得0PMOS导通，NMOS截止日期，电流从VDD推输出端，最后输出1；

当输入为0时，通过反相器获得1PMOS截止，NMOS导通，电流从输出端拉回，拉回也就是拉回，最后输出0；

只使用开漏输出NMOS。

当输入为1时，通过反相器获得0NMOS截止日期，引脚相当于内部断开，既不输出1也不输出0，对输出有很高的阻力；

当输入为0时，通过反相器获得1NMOS导通，对外输出0；

要输出高电平，需要增加拉电阻： 这种结构的一个重要特点是线与特点是，当多个设置为泄漏输出模式的引脚连接在一起时，只要一个引脚输出为0，整个线路为0，只有所有引脚输出为高阻力，线路电平为1。

泄漏输出的应用： ①I2C通信，通信协议通过线和解决多主机同时发送数据的优先判断，详见【STM32】I2C ②电平转换，如果需要3.3V单片机控制5V外设可采用开漏输出模式和连接5V的上拉电阻

有两个端口配置寄存器，其中GPIOx_CRL控制低8位，GPIOx_CRH控制高8位。 这两个32位寄存器分别控制16个IO口，每个IO口都有专属的MODE[1:0]和CNF控制。

其中，MODE控制是输入还是输出，输出有详细的速度配置，支持率越高，功耗越大。

CNF控制在输入和输出模式下具体的工作模式配置。

GPIO共有8种工作模式： ①例如，模拟输入ADC采集 ②上拉输入 ③下拉输入 ④浮空输入，如按钮检测

⑤推挽输入，如点亮LED ⑥泄漏输出，如I2C，电平转换 ⑦复用推挽输出，即由外设控制输出 ⑧复用开漏输出由外设控制

首先初始化GPIO

void LED_GPIO_Config(void) { 
             /*定义一个GPIO_InitTypeDef结构类型*/   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;    /*开启LED相关的GPIO外设时钟*/   RCC_APB2PeriphClockCmd( LED1_GPIO_CLK, ENABLE);   /*选择要控制的GPIO引脚*/   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1_GPIO_PIN;	

		/*设置引脚模式为通用推挽输出*/
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   

		/*设置引脚速率为50MHz */   
		GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

		/*调用库函数，初始化GPIO*/
		GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);	
		/* 关闭所有led灯 */
		GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN);
}

然后就可以库函数了

void GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx);//恢复默认设置
void GPIO_AFIODeInit(void);
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);//将配置参数写入寄存器
void GPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);//填充GPIO_InitStruct内的元素为复位值
uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//读指定IO引脚输入数据
uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);//读指定端口输入数据
uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//读指定端口引脚输出数据
uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);//读指定端口输出数据
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//置1指定的端口引脚
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//清0指定的端口引脚
void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal);//设置或清除选择的数据端口引脚
void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);//写指定数据到GPIOx端口寄存器
void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);//选择GPIO引脚作为事件输出
void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState);//允许或禁止事件输出
void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);
void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);//选择IO口作为事件线
void GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig(uint32_t GPIO_ETH_MediaInterface);

25mA，可以驱动一般的发光二极管。

参考手册中有明确规定

1、《STM32库开发实战指南》 2、https://zhuanlan.zhihu.com/p/362467204

待补充内容：GPIO中断