本期我们就介绍STM32的GPIO的各种模式。

' N0 c- h0 t4 O1 A. z! P. E% S/ iSTM32的GPIO大致可以分为四类：输入模式、输出模式、模拟模式以及复用模式。而每个都有细致的区分和小类。

' {& j# j3 a  L, P' a3 E. D输入模式
首先是输入模式，顾名思义输入模式就是用来向单片机输入信号的，但是这里的信号需是符合STM32的高低电平信号。
. s8 R  T* K6 Y+ a, F6 _
) t1 G) _+ S2 ?2 K4 u! R. z) I9 d: XSTM32单片机的IO口电平兼容CMOS电平和TTL电平。对于逻辑电平0，所代表的电压范围在0.8v以下，而大于2v的话则代表逻辑1。STM32工作电压范围为2V ≤ VDD ≤ 3.6V。对于COMS端口，逻辑0的电压范围为-0.3V ≤ VIL ≤ 1.164V。至于高电平，STM32支持5v和3.3v。具体须看STM32芯片手册以定。

而输入模式根据上拉电阻的不同分为输入上拉、输入下拉、输入浮空，它决定着当没有信号输入的时候，GPIO的电平是高电平还是低电平亦或者是不确定电平。
5 F0 d9 {# q4 C9 E  Z% t- `
$ J" }. M4 x6 d3 |

$ v1 ?7 i3 `4 D输出模式
顾名思义是单片机对外输出信号，这里的信号也是高低电平，外部器件可以读取输出端口的高低电平以达到控制外部器件的目的。
/ X# k2 r  t2 T* F
输出模式除了上拉下拉电阻用以避免浮空状态的高低电平之外，还区分了推挽输出和开漏输出。



如图即为推挽输出的示意图，电流通过两个MOS管/三极管由控制引脚形成一推一挽，故名推挽。
9 x' b! J3 S' w; b
推挽输出的好处是其可以有较大的输出电流，如果说后续的负载需要较大的电流的话，推挽输出是一个非常好的选择。
# ~5 b$ b$ C$ B, W, A& ?
但是有利有弊，由于其推挽输出的电路结构，导致不能同时有两个推挽输出的IO口相连接。

. U- {* o& X4 i2 K- L8 v

否则电流就会通过三极管/MOS管导通，导致GPIO烧毁，因此如果使用GPIO的推挽模式，则必须避免IO的相互连接，也就是线与。

而另一种模式则是：开漏输出

7 C: J) j" }% n, G/ G' s

由于其上拉电阻的存在，因此开漏输出的IO可以实现线与。但是同样的是这个上拉电阻的存在，导致其输出能力会不如推挽输出，因此开漏输出通常用在总线应用上，例如I2C的SCL和SDA线通常会挂载多个设备，因此通常这时候我们通常就会使用开漏输出，尤其是使用模拟I2C通讯的时候千万要小心不要使用成推挽输出了。
+ ^/ S0 e$ K  e5 W$ r/ ]3 S
9 x% ]. n( C: Z: C# j模拟模式
模拟模式通常应用在ADC或者DAC中。


. o; o9 ^  K! b
- I0 A, h% X" I4 l% t为了减少上拉电阻和下拉电阻对ADC采样或者DAC输出的影响，通常模拟输出会关闭上下拉电阻，保证模拟信号不失真。
* Y/ N+ a& d. p3 s# V- A; ?$ b. F& B
" [: s, p% H$ J

  _7 o/ y# Z9 f' L$ U% t所以如果你的ADC和DAC的准确度有问题的话，可以检查一下是否加了上下拉电阻而不是将IO配置为输入模式。

2 G) d% d$ w( q( X, f) K% F复用模式
* @, C- O9 K# J: X( S% k: `+ k
$ }' a# o/ r) E* e& u

6 g; e- h4 G/ l" s% `, {复用模式通常作为外设使用，例如硬件I2C，硬件SPI,串口通信等等，复用下，通常这些IO会有其特定的功能，我们一般不将其作为普通的输入输出IO使用。

最后还有一些特殊IO，例如时钟输入IO，事件检测IO等等。

" \/ `. i$ S9 N$ e( J


转载自：电路小白
如有侵权请联系删除
! o) |: k# @1 R- ]+ h  [4 O& u7 Q

1 r4 X$ M7 C7 o! h- Y