一、GPIO

1. 基本结构

2. 位结构

输入驱动器部分

保护二极管对输入电压进行限幅。Vdd是数字电源，为3.3V，Vss是数字地。

当输入电压大于3.3V时，上方保护二极管导通，电流流入Vdd，避免过大的电流对内部电路产生影响。

同理，当输入小于-3.3V的负压时，下方二极管导通。当输入电压在0~3.3V之间时，两二极管均不导通。

上拉电阻和下拉电阻处的开关由寄存器的相应位控制，分为上拉输入模式，下拉输入模式和浮空输入模式。

浮空输入：浮空输入是输入端口未连接任何信号源时，其输入端口处于一种“悬空”状态，即没有明确的电平值。2.上拉输入：“上拉输入”是指在数字电路中，将一个输入端口连接至高电平信号（通常为Vdd）的电路拓扑。在这种情况下，当输入端口不接任何信号源时（悬空）其输入端口处于高电平状态。3.下拉输入：同理

TTL肖特基触发器：当输入波形大于上限电压时，输出高电平，即使后续波形在上限电压上下反复横跳，在上限和下限之间波动，仍输出高电平，只有当输入波形小于下限电压时，输入低电平。有效避免了信号波动造成的电平不定现象。所以经过整形后的输入波形就是一个标准的数字信号。

输出部分

输出数据寄存器不可位寻址，但可以使用位设置或位清除寄存器对其上的位进行单独操作。

如果要对输出数据寄存器某位置1，只需要在位设置寄存器对应位置1即可，写0的对应位保持不变，同理，位清除寄存器某位置1，在输出数据寄存器中的对应位清零。

开漏模式下，P-MOS恒定断开，当N-MOS闭合时，低电平驱动，当N-MOS断开，输出端口处于高阻模式。

开漏模式下，要输出高电平，N-MOS断开，pin处于高阻态，再外接一个上拉电阻，上拉电阻接Vdd为5V。GPIO输出端口被拉到5V。

关闭模式：两个mos管均断开，端口电平由外部信号控制，流向输入模块。

3. 模式总结

EXTI基

二、EXTI

1. EXTI基本结构

1.输入源：GPIO 引脚
每个 GPIO 端口（GPIOA/GPIOB/GPIOC等所有GPIO口）都有 16 个通用 IO 引脚（编号0~15），均可作为外部中断的输入信号源。
关键限制：EXTI 线 0~15(一共16条线)，每条EXTIx线只能连接到一个 GPIO 端口的第x个引脚（如EXTI0只能选PA0/PB0/PC0.....中的一个，无法同时连接多个），因此需要 AFIO 模块做 “选择开关”。
2. 选择开关：AFIO（复用功能 IO）模块
全称Alternate Function I/O，核心作用是为每条 EXTI 线选择对应的 GPIO 引脚，解决多引脚共用 EXTI 线的冲突。例如：EXTI1只能选通PA1/PB1/PC1.....中的一个。

注意：必须先开启 AFIO 时钟（RCC_APB2Periph_AFIO），否则无法配置该模块。

EXTI 线号	对应功能
EXTI0~EXTI15	GPIO 引脚外部中断
PVD	PVD（可编程电压检测器）中断
RTC	RTC 闹钟事件中断
USB	USB 唤醒事件中断
ETH	以太网唤醒事件中断（大容量型号）

2. EXTI 线号与NVIC 中断通道的对应关系

EXTI 线号	对应 NVIC 中断通道
EXTI0	EXTI0_IRQn (外部中断0的中断通道命名)
EXTI1	EXTI1_IRQn
EXTI2	EXTI2_IRQn
EXTI3	EXTI3_IRQn
EXTI4	EXTI4_IRQn
EXTI5~EXTI9	EXTI9_5_IRQn（共用同一个中断通道）
EXTI10~EXTI15	EXTI15_10_IRQn（共用）

3.示例代码

#include "stm32f10x.h"

// LED状态标志位
uint8_t led_state = 0;

/**
 * @brief  配置GPIO：PA0为按键输入，PC13为LED输出
 */
void GPIO_EXTI_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
    // 1. 开启GPIOA和GPIOC的时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
    
    // 2. 配置PA0为上拉输入（按键默认高电平，按下时拉低）
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;       // 上拉输入模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;   // 输入模式速度可忽略，配置也无妨
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    // 3. 配置PC13为推挽输出（LED）
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;    // 推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;   // 输出速度50MHz
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
    
    // 初始化LED为熄灭状态（PC13输出高电平）
    GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
    led_state = 0;
}

/**
 * @brief  配置AFIO和EXTI：PA0映射到EXTI0，下降沿触发
 */
void EXTI_Config(void)
{
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    
    // 1. 开启AFIO时钟（EXTI配置必须开启！否则无法映射引脚）
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    
    // 2. 将PA0映射到EXTI0线（AFIO配置）
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);
    
    // 3. 配置EXTI0线参数
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;                 // 选择EXTI0线
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;        // 模式：中断（不是事件）
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;   // 触发方式：下降沿（按键按下时）
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;                  // 使能该EXTI线
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}

/**
 * @brief  配置NVIC：设置EXTI0中断优先级并使能
 */
void NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
    // 配置中断优先级分组：2位抢占优先级，2位响应优先级
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    
    // 配置EXTI0中断通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;                 // 选择EXTI0对应的中断通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;    // 抢占优先级：1（0为最高）
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;             // 响应优先级：1
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                  // 使能该中断通道
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

/**
 * @brief  EXTI0中断服务函数：中断触发时自动调用
 * @note   函数名必须与启动文件中定义的一致，不能写错！
 */
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    // 确认是EXTI0触发的中断（防止其他中断误触发）
    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)
    {
        // 翻转LED状态
        led_state = !led_state;
        if(led_state == 0)
        {
            GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);   // 熄灭LED（PC13高电平）
        }
        else
        {
            GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); // 点亮LED（PC13低电平）
        }
        
        // 关键：清除EXTI0的中断挂起位，否则会一直触发中断！
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
    }
}

/**
 * @brief  主函数：初始化模块，循环等待中断
 */
int main(void)
{
    // 初始化GPIO、EXTI、NVIC
    GPIO_EXTI_Config();
    EXTI_Config();
    NVIC_Config();
    
    // 主循环：空转，所有操作在中断服务函数中完成
    while(1)
    {
        // 可在此添加其他任务，不影响中断响应
    }
}

注：EXTI 线共用问题：EXTI5~EXTI9共用EXTI9_5_IRQn中断通道，EXTI10~EXTI15共用EXTI15_10_IRQn通道，如果使用这几个外部中断线，需在中断服务函数中用EXTI_GetITStatus()轮询判断具体触发的线。