首先GPIO最基本、最簡單的作用是我們可以通過程式設計的方式讓它作輸入或者輸出，而輸入/輸出的形式為高低電平（通常0V為低電平，3.3V為高電平）。

       要讓GPIO作輸入或者輸出，首先就需要對IO口相關的暫存器進行配置。而暫存器是中央處理器內的組成部分，暫存器是有限存貯容量的高速存貯部件，它們可用來暫存指令、資料和地址。

       因此對IO口的初始化就是向相關暫存器裡面寫不同的值，從而確定使用哪一個IO口（IO口標號）、以及IO口工作模式（輸入還是輸出）、輸出速度等引數。

      在經過初始化之後就可以正常使用IO口了，比如如果IO口設定成了某個輸入模式，就可以通過呼叫相關函式或者直接操作相關暫存器去得到IO口的電平是高電平還是低電平。
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從函式庫角度來完成初始化：

      首先配置gpio.h檔案，將IO口（IO口標號）、以及IO口工作模式（輸入還是輸出）、輸出速度等引數作為一個結構體打包，封裝成一個整體的類。

typedef struct
{
  uint16_t GPIO_Pin;    

  GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;    

  GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;   
}GPIO_InitTypeDef;

uint16_t GPIO_Pin;

typedef unsigned short     int uint16_t;

以上是GPIO_Pin

 GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed

typedef enum  
{   
  GPIO_Speed_10MHz = 1,
  GPIO_Speed_2MHz,  
  GPIO_Speed_50MHz  
}GPIOSpeed_TypeDef;

GPIO輸出模式下，幾種速度的區別：

(1). GPIO 引腳速度： GPIO_Speed_2MHz     (10MHz, 50MHz) ;

    又稱輸出驅動電路的響應速度：（晶片內部在I/O口的輸出部分安排了多個響應速度不同的輸出驅動電路，使用者可以根據自己的需要選擇合適的驅動電路，通過選擇速度來選擇不同的輸出驅動模組，達到最佳的噪聲控制和降低功耗的目的。）

    可理解為: 輸出驅動電路的頻寬：即一個驅動電路可以不失真地通過訊號的最大頻率。

(如果一個訊號的頻率超過了驅動電路的響應速度，就有可能訊號失真。失真因素？)

如果訊號頻率為10MHz，而你配置了2MHz的頻寬，則10MHz的方波很可能就變成了正弦波。就好比是公路的設計時速，汽車速度低於設計時速時，可以平穩地執行，如果超過設計時速就會顛簸，甚至翻車。

關鍵是： GPIO的引腳速度跟應用相匹配，速度配置越高，噪聲越大，功耗越大。

頻寬速度高的驅動器耗電大、噪聲也大，頻寬低的驅動器耗電小、噪聲也小。使用合適的驅動器可以降低功耗和噪聲

比如：高頻的驅動電路，噪聲也高，當不需要高的輸出頻率時，請選用低頻驅動電路，這樣非常有利於提高系統的EMI效能。當然如果要輸出較高頻率的訊號，但卻選用了較低頻率的驅動模組，很可能會得到失真的輸出訊號。關鍵是GPIO的引腳速度跟應用匹配（推薦10倍以上？）。

比如：

①　USART串列埠，若最大波特率只需115.2k，那用2M的速度就夠了，既省電也噪聲小。

②　I2C介面，若使用400k波特率，若想把餘量留大些，可以選用10M的GPIO引腳速度。

③　SPI介面，若使用18M或9M波特率，需要選用50M的GPIO的引腳速度。

(2). GPIO的翻轉速度指：輸入/輸出暫存器的0 ，1 值反映到外部引腳(APB2上)高低電平的速度.手冊上指出GPIO最大翻轉速度可達18MHz。

@通過簡單的程式測試，用示波器觀察到的翻轉時間:  是綜合的時間，包括取指令的時間、指令執行的時間、指令執行後訊號傳遞到暫存器的時間(這其中可能經過很多環節，比如AHB、APB、匯流排仲裁等)，最後才是訊號從暫存器傳輸到引腳所經歷的時間。  

如：有上拉電阻，其阻值越大，RC延時越大，即邏輯電平轉換的速度越慢，功耗越大。

(3).GPIO 輸出速度：與程式有關，(程式中寫的多久輸出一個訊號)。

2、GPIO口設為輸入時，輸出驅動電路與埠是斷開，所以輸出速度配置無意義。

3、在復位期間和剛復位後，複用功能未開啟，I/O埠被配置成浮空輸入模式。

4、所有埠都有外部中斷能力。為了使用外部中斷線，埠必須配置成輸入模式。

5、GPIO口的配置具有上鎖功能，當配置好GPIO口後，可以通過程式鎖住配置組合，直到下次晶片復位才能解鎖。

一般應用：

模擬輸入_AIN ——應用ADC模擬輸入，或者低功耗下省電。

浮空輸入_IN_FLOATING ——可以做KEY識別，RX1

開漏輸出_Out_OD——應用於I2C匯流排； （STM32開漏輸出若外部不接上拉電阻只能輸出0）

二. 管腳的複用功能 重對映

1、複用功能：內建外設是與I/O口共用引出管腳（不同的功能對應同一管腳）

STM32 所有內建外設的外部引腳都是與標準GPIO引腳複用的，如果有多個複用功能模組對應同一個引腳，只能使能其中之一，其它模組保持非使能狀態。

2、重對映功能：複用功能的引出腳可以通過重對映，從不同的I/O管腳引出，即複用功   能的引出腳位是可通過程式改變到其他的引腳上！

直接好處：PCB電路板的設計人員可以在需要的情況下，不必把某些訊號在板上繞一大圈完成聯接，方便了PCB的設計同時潛在地減少了訊號的交叉干擾。

如：USART1： 0: 沒有重映像(TX/PA9，RX/PA10)； 1: 重映像(TX/PB6，RX/PB7)。

（參考AFIO_MAPR暫存器介紹）[0,1為一暫存器的bit值]

【注】 下述複用功能的引出腳具有重對映功能：

  - 晶體振盪器的引腳在不接晶體時，可以作為普通I/O口

  - CAN模組； - JTAG除錯介面；- 大部分定時器的引出介面； - 大部分USART引出介面

  - I2C1的引出介面；  - SPI1的引出介面；

舉例：對於STM32F103VBT6，47引腳為PB10，它的複用功能是I2C2_SCL和 USART3_TX，表示在上電之後它的預設功能為PB10，而I2C2的SCL和USART3的TX為它的複用功能；另外在TIM2的引腳重對映後，TIM2_CH3也成為這個引腳的複用功能。

(1)要使用STM32F103VBT6的47、48腳的USART3功能，則需要配置47腳為複用推輓輸出或複用開漏輸出，配置48腳為某種輸入模式，同時使能USART3並保持I2C2的非使能狀態。

(2)使用STM32F103VBT6的47腳作為TIM2_CH3，則需要對TIM2進行重對映，然後再按複用功能的方式配置對應引腳. 

 GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode 具體內容如下，主要的幾種輸入輸出方式

typedef enum
{ GPIO_Mode_AIN = 0x0, 
  GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, 
  GPIO_Mode_IPD = 0x28,  
  GPIO_Mode_IPU = 0x48,   
  GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,  
  GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,   
  GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,  
  GPIO_Mode_AF_PP = 0x18    
}GPIOMode_TypeDef;

最常用的也是應該掌握的有三種：推輓輸出、開漏輸出、上拉輸入。

推輓輸出：可以輸出高、低電平，連線數字器件；推輓結構一般是指兩個三極體分別受兩互補訊號的控制，總是在一個三極體導通的時候另一個截止。高低電平由IC的電源低定。

開漏輸出：輸出端相當於三極體的集電極.要得到高電平狀態需要上拉電阻才行.適合於做電流型的驅動，其吸收電流的能力相對強(一般20ma以內) 。

下面以將PB5這個IO口設定為推輓輸出，輸入速度為50MHz為例：

 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	
	
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;				
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		

 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);