GPIO?八種工作模式詳解

時(shí)間：2021-11-01 13:39:08

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干貨福利，第一時(shí)間送達(dá)！

大家好，我是程序員小哈。

今天給大家分享一下 GPIO 基礎(chǔ)，參考資料：

STM32F1xx 官方資料：

《STM32中文參考手冊(cè)V10》-第8章通用和復(fù)用功能IO(GPIO和AFIO)

GPIO 是通用輸入/輸出端口的簡(jiǎn)稱(chēng)，是 STM32 可控制的引腳。GPIO 的引腳與外部硬件設(shè)備連接，可實(shí)現(xiàn)與外部通訊、控制外部硬件或者采集外部硬件數(shù)據(jù)的功能。

STM32的八種GPIO口模式

1） GPIO_Mode_AIN 模擬輸入；
2） GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空輸入；
3） GPIO_Mode_IPD 下拉輸入；
4） GPIO_Mode_IPU 上拉輸入；

5） GPIO_Mode_Out_OD 開(kāi)漏輸出；
6） GPIO_Mode_Out_PP 推挽輸出；
7） GPIO_Mode_AF_OD 復(fù)用開(kāi)漏輸出；
8） GPIO_Mode_AF_PP 復(fù)用推挽輸出。
STM32 普通 GPIO 內(nèi)部邏輯圖

保護(hù)二極管：IO引腳上下兩邊兩個(gè)二極管用于防止引腳外部過(guò)高、過(guò)低的電壓輸入。當(dāng)引腳電壓高于VDD時(shí)，上方的二極管導(dǎo)通；當(dāng)引腳電壓低于VSS時(shí)，下方的二極管導(dǎo)通，防止不正常電壓引入芯片導(dǎo)致芯片燒毀。也叫鉗位二極管。

P-MOS管和N-MOS管：由P-MOS管和N-MOS管組成的單元電路使得GPIO具有“推挽輸出”和“開(kāi)漏輸出”的模式。

TTL肖特基觸發(fā)器：信號(hào)經(jīng)過(guò)觸發(fā)器后，模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為0和1的數(shù)字信號(hào)。但是，當(dāng)GPIO引腳作為ADC采集電壓的輸入通道時(shí)，用其“模擬輸入”功能，此時(shí)信號(hào)不再經(jīng)過(guò)觸發(fā)器進(jìn)行TTL電平轉(zhuǎn)換。（可以理解為一個(gè)比較器，大于某個(gè)值是1，小于某個(gè)值是0）

查看《STM32中文參考手冊(cè)V10》中的GPIO的表格時(shí)，會(huì)看到有“FT”一列，這代表著這個(gè)GPIO口時(shí)兼容3.3V和5V的；如果沒(méi)有標(biāo)注“FT”，就代表著不兼容5V。比如STM32F103VET6的GPIOE口那一組全部兼容5V，其他組是部分兼容5V。

備注：導(dǎo)通路徑為黃色部分。

1、模擬輸入 GPIO_Mode_AIN

此模式可以檢測(cè)外部輸入的模擬電壓，可以檢測(cè)電壓值，只要不高于Vcc即可。

2、浮空輸入 GPIO_MODE_IN_FLOATING

此模式最常用的是檢測(cè)按鍵，可以接收高低電平。但容易被干擾。

3、下拉輸入GPIO_Mode_IPD

此模式檢測(cè)到電平默認(rèn)為低，可以檢測(cè)到由低到高的電平變化。

4、上拉輸入GPIO_Mode_IPU

此模式檢測(cè)到電平默認(rèn)為高，可以檢測(cè)到由高到低的電平變化。

5、開(kāi)漏輸出GPIO_Mode_Out_OD

開(kāi)漏輸出用于輸出低電平，高電平靠外部上拉電阻電壓決定，適用于快速切換電壓的外部電路結(jié)構(gòu)。

6、推挽輸出GPIO_Mode_Out_PP