1、对于单片机而言，GPIO引脚的配置是很基础也是很重要的。错误的引脚配置非但不能实现想要的功能，而且出错时往往不容易查找，耽误调试的时间。这就需要编程调试人员对GPIO引脚的配置有很好的理解。今天这篇文章，我们就来谈谈STM32Fxx系列单片机引脚的复用功能（Alternate Function)。
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7 u. w$ {6 Z! f" v2、STM32Fxx系列单片机的GPIO引脚可以配置为浮空输入（Input Floating）、上拉输入（Input Pull-up）、下拉输入（Input Pull-down）、模拟量（Analog）、开漏输出（Output Open-drain）、推挽输出（Output Push-pull）、复用开漏（Alternate function open-drain）输出和复用推挽（Alternate function push-pull）输出等八种模式。 下图为芯片数据手册的内容:
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3、上拉电阻，在引脚空闲状态下（无外部输入时），给引脚一个默认的电平状态（高电平）

下拉电阻，在引脚空闲状态下（无外部输入时），给引脚一个默认的电平状态（低电平）
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4 b  z5 I  I* j9 d6 m开漏输出，可以直接输出一个低电平，但是不能直接输出高电平（可以借助外部上拉电阻）
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# U! w0 ~4 s0 z4 E% S. g6 O推挽输出，可以直接输出高电平和低电平
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. g! u1 `+ n0 H& C        4、输入模式

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注意：每个引脚内部都有两个电阻（上拉电阻+下拉电阻），但是引脚内部的上拉电阻是一个弱上拉（驱动能力比较弱），如果打算给引脚一个确定的电平，建议在引脚外部接上拉电阻。
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" T& K8 O) C4 i$ w& b, V5、输出模式
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& |3 _0 s6 }% |, A; x  y% Q" R$ cMOS管和N-MOS管循环导通，这样的好处是可以提高负载能力和切换速度，并且可以降低功耗。
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先来介绍下开漏输出和推挽输出的区别：
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. {4 B6 Z9 u7 j& H/ gSTM32Fxx系列单片机的输出电路有两个MOS管：P-MOS和N-MOS。
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$ |- M" J4 ^! z0 z: @; b在开漏输出模式下，P-MOS管不工作，只有N-MOS管起作用。若输出数据寄存器的值为0，则N-MOS导通，IO口输出低电平；若输出数据寄存器的值为1，则N-MOS截止；由于P-MOS不工作，此时IO口既不是高电平，也不是低电平，这种状态被称为高阻态。
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在推挽输出模式下，若输出数据寄存器的值为0，则N-MOS导通，P-MOS截止，IO口输出低电平；若输出数据寄存器的值为1，则N-MOS截止，P-MOS导通，IO口输出高电平；

我们知道STM32Fxx单片机还有复用开漏输出和复用推挽输出，它们和上面讲到的（普通）开漏输出和（普通）推挽输出有什么区别呢？
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. ?+ {2 \* `) q) y& K0 N, ^" Y: m这就涉及到针脚的复用功能。
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2 \# V7 n2 A! m4 z9 k; v我们知道，STM32Fxx内部集成了很多的外设控制器，比如USART、SPI、bxCAN等等，这些外设控制器，也需要通过引脚与外设连接。复用功能是相对于单片机的引脚而言的。所谓“复用功能”，是指单片机的引脚既可以做普通GPIO使用，也可以作为内部外设控制器的引脚来使用。
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; Y$ i% c7 n, t* i* M+ O' D& }- ?; g比如我们来看看STM32F103xx单片机的PA5引脚，如下图：
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首先，PA5可以做为普通GPIO来使用；其次，如果作为外设的引脚，它可以作为SPI1的时钟（SPI1_SCK）、DAC的输出通道1（DAC_OUT1）或者ADC的输入通道5（ADC12_IN5）。

PA5支持的三种外设（SPI1、DAC、ADC）在同一时刻只能选择一种，选择的方法是开启相应外设的时钟，并使其它外设的时钟保持关闭状态。如果PA5被配置为复用功能，但是没有开启它支持的任何外设的时钟，它的输出是不确定的。

& N" Z3 i( d$ ^0 N; {复用推挽输出和（普通）推挽输出在输出的时候均使用两个MOS管（P-MOS和-MOS），其输出电路是相同的。区别在于控制输出的信号来源：（普通）推挽输出控制MOS管的信号来自输出数据寄存器，而复用推挽输出的控制信号来自单片机的内置外设控制器（比如SPI1）。

复用开漏输出和（普通）开漏输出的道理是一样的。
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下面这张图，是普通GPIO输出的引脚配置图，可以看到其输出信号来自输出数据寄存器（Output data register）：
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下面这张图，是选择复用功能后的引脚配置图，可以看到其输出信号来自芯片内置的外设控制器：

( {* K1 ?$ {$ m注：虽然复用模式的控制信号来自内置外设控制器，但是单片机（CPU）依然可以读取相应的数据。在复用推挽输出模式下，单片机可以通过读取输出数据寄存器（Output Data Register）的数据来获取上次输出的值；在复用开漏输出的模式下，单片机可以通过读取输入数据寄存器（Input Data Register）的值来获取引脚的状态。
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