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彻底搞懂8种GPIO输入输出模式

朱老师物联网大讲堂 2024-04-03 08:09 次阅读

一、STM32的4种输入模式


输入浮空:此模式下该引脚的高低电平由外部决定,用于读取外部电平状态。

输入上拉:此模式下该引脚浮空时电平状态为高电平,如果外部对该引脚施加一个低电平,会改变该引脚状态为低电平。

输入下拉:此模式下该引脚浮空时电平状态为低电平,如果外部对该引脚施加一个高电平,会改变该引脚状态为高电平。

模拟输入:此模式下可以输入模拟信号,对齐进行采样转化为数字信号

二、STM32的4种输出模式

开漏输出:输出端相当于三极管的集电极,要得到高电平状态需要上拉电阻才行,适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内)。

一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的,因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时,只能输出低电平,如果需要同时具备输出高电平的功能,则需要接上拉电阻,很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压,便可以改变传输电平。

比如:加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等(上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度。阻值越大,速度越低功耗越小,所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度)。

推挽输出:可以输出高/低电平,连接数字器件。推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止。

高低电平由IC的电源低定。推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务,电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小、效率高。

输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流推拉式输出级既提高电路的负载能力,又提高开关速度。

开漏复用功能:可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况(即并非作为通用IO口使用)。

推挽复用功能:同开漏复用一样。

三、IO模式的宏名

GPIO_Mode_AIN:模拟输入

GPIO_Mode_IN_FLOATING:浮空输入

GPIO_Mode_IPD:下拉输入

GPIO_Mode_IPU:上拉输入

GPIO_Mode_Out_OD:开漏输出

GPIO_Mode_Out_PP:推挽输出

GPIO_Mode_AF_OD:复用开漏输出

GPIO_Mode_AF_PP:复用推挽输出

四、相关寄存器介绍

GPIOx_CRL:GPIO0~7的模式设置和速率设置

GPIOx_CRH:GPIO7~15的模式设置和速率设置

GPIOx_IDR:GPIO输入数据寄存器,做输入用的

GPIOx_ODR:GPIO输出数据寄存器,做输出的

GPIOx_BSRR:GPIO复位/置位寄存器,原子操作

GPIOx_BRR:GPIO复位寄存器

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