GPIO基础知识

GPIO：通用型输入输出，可以控制输入输出的STM32引脚

浮空输入	Input floating
拉上输入	Input pull-up
下拉输入	Input-pull-down
模拟输入	Anglog
开漏输出	Output open-drain
推挽输出	Output push-pull
推挽复用	Alternate function push-pull
开漏复用	Alternate function open-drain

输出模式：控制端口输出高电平低电平，用于驱动LED，蜂鸣器等，若十大功率器件，则要加上驱动器（小电流控制大电流）

输入模式：读取端口的高低电平，用于读取外接按键，外接模拟信号的输入，ADC电压采集，模拟通信协议接受数据等

• 端口位设置/清除寄存器(GPIOx_BSRR)(x=A…E):低位用于设置ODRy位为1，高位用于设置ODRy位为0
• 端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR)(x=A..E):可以分别地对各个ODR位进行独立的设置/清除

一、推挽输出

• 当输出控制为1时

  P-MOS导通，N-MOS不导通，输出高电平

• 当输出控制为0时

​ P-MOS永远不导通，N-MOS导通，输出低电平

• 引脚电流流向单片机內部或着从单片机内部流向外部
• 可以同时从输入寄存器读取引脚状态
• 使用场所

1. 驱动能力需求高的场合
2. 高速信号传输
3. 无需共用信号线的场合

二、开漏输出

• 输出控制为0

  P-MOS永远关闭，N-MOS导通， 输出低电平

• 输出控制为1

​ P-MOS永远不导通,N-MOS也不导通，输出高阻态

​ 此时要想引脚输出高电平或低电平，需要在单片机外部，接上拉或下拉电阻

​ 电阻很大–弱上拉 电阻很小–强上拉

• 可以同时从输入寄存器读取引脚状态
• 使用场所

1. 多个设备共用信号线

2. 不同电压系统之间的接口

3. 需要外部上拉电阻来确定逻辑高电平的场合

4. 工作时，两个MOS管交替工作来驱动负载。

   输出1时，上部晶体管导通将电流推向负载

​ 输出0时，下部集体管导通将电流拉回地线

三、复用功能

引脚不作为IO口来使用，用作其它功能

四、上拉和下拉输入

读取引脚的电平

• 当IO输入电压大于VDD，二极管导通，此时VIO == VDD，保护芯片

• 当IO输入电压小于VDD，二极管导通，此时VIO == VSS，保护芯片

• 该模式下输出功能无效

• 施密特触发器作用

五、模拟输入

• 施密特触发器禁用，输入数据寄存器值为0

• ADC