STM32F103RCT6一共有4組IO口，一共有16*3+3=51個IO口
GPIOA0~A15
GPIOB0~B15
GPIOC0~C15
GPIOD0~D2
一、GPIO 功能描述
每個GPI/O端口有兩個32位配置寄存器(GPIOx_CRL，GPIOx_CRH)，兩個32位數據寄存器(GPIOx_IDR和GPIOx_ODR)，一個32位置位/復位寄存器(GPIOx_BSRR)，一個16位復位寄存器(GPIOx_BRR)和一個32位鎖定寄存器(GPIOx_LCKR)。
STM32 的 IO 口可以由軟件配置成如下 8 種模式：
1、輸入浮空
2、輸入上拉
3、輸入下拉
4、模擬輸入
5、開漏輸出
6、推輓輸出
7、推輓式複用功能
8、開漏複用功能
每個 IO 口可以自由編程，但 IO 口寄存器必須要按 32 位字被訪問。(不允許半字或字節訪問)。GPIOx_BSRR和GPIOx_BRR寄存器允許對任何GPIO寄存器的讀/更改的獨立訪問；這樣，在讀和更改訪問之間產生IRQ時不會發生危險。
VCC：C=circuit 表示電路的意思, 即接入電路的電壓；
VDD：D=device 表示器件的意思, 即器件內部的工作電壓；
VSS：S=series 表示公共連接的意思，通常指電路公共接地端電壓。
對於數字電路來說，VCC是電路的供電電壓,VDD是芯片的工作電壓(通常Vcc>Vdd)，VSS是接地點。例如，對於ARM單片機來說，其供電電壓VCC一般爲5V，一般經過穩壓模塊將其轉換爲單片機工作電壓VDD = 3.3V。
TTL肖特基觸發器：將模擬信號轉化爲數字信號，這裏有一個閾值電壓的概念，比如從低到高達到多少纔會導通，從高到底多少纔會關閉。
二、GPIO工作方式（重要）
4種輸入模式：
輸入浮空
輸入上拉
輸入下拉
模擬輸入
4種輸出模式：
開漏輸出
開漏複用功能
推輓式輸出
推輓式複用功能
3種最大翻轉速度：
-2MHZ
-10MHz
-50MHz
①輸入浮空模式（GPIO_Mode_IN_FLOATING）
輸入浮空的時候走的是黃色的部分，順序爲①——④。再輸入浮空的時候上拉和下拉的兩個開關（即②和①之間的開關）是斷開的，輸入電平從①處輸入進去，經過施密特觸發器（這時施密特觸發器是打開的），電平直接傳到輸入數據寄存器，然後CPU就可以通過讀取輸入數據寄存器得到外部輸入電平的值。即在輸入浮空模式下，我們可以讀取外部的電平。
輸入浮空一般多用於外部按鍵輸入，在浮空輸入狀態下，IO狀態是不確定的，完全由外部輸入決定，如果在該引腳懸空的情況下，讀取該端口的電平是不確定的。
②輸入上拉（GPIO_Mode_IPU）
輸入上拉和輸入浮空的區別就是上拉電阻（30-50K）是接通的。
CPU通過讀取輸入數據寄存器的值來得到輸入高低電平的值。
上拉電阻的目的是爲了保證在無信號輸入時輸入端的電平爲高電平，而在信號輸入爲低電平時輸入端的電平應該也爲低電平。如果沒有上拉電阻，在沒有外界輸入的情況下輸入端是懸空的，它的電平是未知的無法保證的，上拉電阻就是爲了保證無信號輸入時輸入端的電平爲高電平。
③輸入下拉（GPIO_Mode_IPD）
輸入下拉就是下拉電阻是接通的。
下拉電阻就是爲了保證無信號輸入時輸入端的電平爲低電平。
④模擬輸入（GPIO_Mode_AIN）
將外部的模擬量轉換成數字量。外部的輸入是模擬的，將其轉換成數字量。 作爲模擬輸入一般是0-3.3v。
應用於ADC模擬輸入，或者低功耗下省電。
⑤開漏輸出（GPIO_Mode_Out_OD）
MOS管部分可看作如下電路：
開漏輸出模式下，CPU可以寫寄存器（位設置/清除寄存器），比如寫1，最終會被映射到輸出數據寄存器，輸出數據寄存器連通的是輸出控制電路，如果我們的輸出是1，N-MOS管就處於關閉狀態(P-MOS從不被激活)，這時IO端口的電平就不會由我們輸出的1來決定，因爲N-MOS管已經截止了，所以IO口的電平是由外部的上拉或下拉決定。在輸出模式下，輸出的電平也可以通過輸入電路讀取到輸入數據寄存器，然後被CPU讀取。
所以，當我們輸出1時，我們讀取的輸出電平可能不是我們輸出的1，讀取的值是由外部的上拉或下拉決定的。當我們的輸出是0，這時N-MOS管處於開啓狀態，IO口的電平就會被N-MOS管拉到Vss，這時IO口的電平輸出就爲0，CPU通過輸入電路讀取IO口的電平也就爲0。
輸出端相當於三極管的集電極。要得到高電平狀態需要上拉電阻纔行. 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)。
開漏形式的電路有以下幾個特點：
①利用外部電路的驅動能力，減少 IC （集成電路）內部的驅動。當 IC 內部 MOSFET（金屬-氧化物半導體場效應晶體管，簡稱金氧半場效晶體管，可分爲“N型”與“P型”，通常又稱爲NMOSFET與PMOSFET，其他簡稱尚包括NMOS、PMOS） 導通時，驅動電流是從外部的VCC 流經 R pull-up（上拉電阻） ，MOSFET 到 GND。IC 內部僅需很下的柵極驅動電流。
②一般來說，開漏是用來連接不同電平的器件，匹配電平用的，因爲開漏引腳不連接外部的上拉電阻時，只能輸出低電平，如果需要同時具備輸出高電平的功能，則需要接上拉電阻。
③開漏輸出提供了靈活的輸出方式，但是也有其弱點，就是帶來上升沿的延時。因爲上升沿是通過外接上拉無源電阻對負載充電，所以當電阻選擇小時延時就小，但功耗大；反之延時大功耗小。所以如果對延時有要求，則建議用下降沿輸出。
⑥複用開漏輸出（GPIO_Mode_AF_OD）
複用開漏輸出和開漏輸出的區別就是輸出1和0的來源不同，開漏輸出是由CPU寫入的，映射到輸出數據寄存器連通到輸出電路，而複用開漏輸出是由複用功能輸出決定的，即來自片上的外設，其他的地方都一樣。
複用開漏輸出、複用推輓輸出可以理解爲GPIO口被用作第二功能時的配置情況（比如串口USART），即並非作爲通用IO口。
⑦推輓輸出（GPIO_Mode_Out_PP）
推輓輸出控制輸出的寄存器和開漏輸出是一樣的，當輸出爲1，這時P-MOS管被導通，N-MOS管截止，輸出的1就被傳輸到IO端口，當輸出爲0，P-MOS管截止，N-MOS管導通，輸出的0就被傳輸到IO口。同樣，我們也可以通過輸入電路讀取IO口的輸出。
推輓輸出:可以輸出高,低電平,連接數字器件; 推輓結構一般是指兩個三極管分別受兩互補信號的控制,總是在一個三極管導通的時候另一個截止。高低電平由 IC 的電源低定。
推輓電路是兩個參數相同的三極管或 MOSFET, 以推輓方式存在於電路中, 各負責正負半周的波形放大任務, 電路工作時，兩隻對稱的功率開關管每次只有一個導通，所以導通損耗小、效率高。輸出既可以向負載灌電流，也可以從負載抽取電流。推拉式輸出級既提高電路的負載能力，又提高開關速度。
⑧複用推輓輸出（GPIO_Mode_AF_PP）
複用推輓輸出和推輓輸出的區別也輸出1和0的來源不同，其它的地方都一樣。
複用開漏輸出、複用推輓輸出可以理解爲GPIO口被用作第二功能時的配置情況（比如說串口），即並非作爲通用IO口。
上電覆位後，GPIO默認爲浮空狀態，部分特殊功能引腳爲特定狀態。
復位後，JTAG引腳被置於輸入上拉或下拉模式：
─ PA15：JTDI置於上拉模式
─ PA14：JTCK置於下拉模式
─ PA13：JTMS置於上拉模式
─ PB4： JNTRST置於上拉模式
當作爲輸出配置時，寫到輸出數據寄存器上的值(GPIOx_ODR)輸出到相應的I/O引腳。可以以推輓模式或開漏模式(當輸出0時，只有N-MOS被打開)使用輸出驅動器。輸入數據寄存器(GPIOx_IDR)在每個APB2時鐘週期捕捉I/O引腳上的數據。所有GPIO引腳有一個內部弱上拉和弱下拉，當配置爲輸入時，它們可以被激活也可以被斷開。