STM32的GPIO的8种工作模式

爷,独闯天下 提交于 2020-01-12 23:54:29
GPIO

GPIO的英文全称General-Purpose Input /Output Ports,中文意思是通用I/O端口。

GPIO的八种工作模式,

(1)GPIO_Mode_AIN 模拟输入

(2)GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入

(3)GPIO_Mode_IPD 下拉输入

(4)GPIO_Mode_IPU 上拉输入

(5)GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出

(6)GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出

(7)GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出

(8)GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出

上拉输入、下拉输入:上拉就是使IO口接上拉电阻到VCC了,跟51一样,下拉就是使IO口接下拉电阻到GND了,浮空就是即不接上拉,也不接下拉,这样的话IO默认输入电平不确定,上拉就是输入高电平,然后接一个上拉电阻(起保护作用),在你目前开发学习时,只需要知道上拉就表示该端口在默认情况下输入为高电平,下拉就相反了,指输入接低电平,然后接一个下拉电阻(关于上拉电阻与下拉电阻,设计比较多的数电模电知识,此处就略过,反正其保护电路的作用),

浮空:顾名思义,就相当与此端口在默认情况下什么都不接,呈高阻态,这种设置在数据传输时用的比较多,

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。

开漏输出:

关于推挽输出和开漏输出,最后用一幅最简单的图形来概括:

 

该图中左边的便是推挽输出模式,其中比较器输出高电平时下面的PNP三极管截止,而上面NPN三极管导通,输出电平VS+;当比较器输出低电平时则恰恰相反,PNP三极管导通,输出和地相连,为低电平。推挽输出可以提高电路的负载能力,提高开关速度。

右边的则可以理解为开漏输出形式,需要接上拉。

浮空输入:对于浮空输入,一直没找到很权威的解释,只好从以下图中去理解了

 

由于浮空输入一般多用于外部按键输入,结合图上的输入部分电路,我理解为浮空输入状态下,IO的电平状态是不确定的,完全由外部输入决定,如果在该引脚悬空的情况下,读取该端口的电平是不确定的。

复用开漏输出、复用推挽输出: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)

最后总结下使用情况:

在STM32中选用IO模式
(1) 浮空输入_IN_FLOATING ——浮空输入,可以做KEY识别,一般实际运用时,引脚不建议悬空,易受干扰。
(2)带上拉输入_IPU——IO内部上拉电阻输入
(3)带下拉输入_IPD—— IO内部下拉电阻输入
(4) 模拟输入_AIN ——模拟输入是指传统方式的输入,可以用作ADC输入,或者低功耗下省电
(5)开漏输出_OUT_OD ——IO输出0接GND,IO输出1,悬空,需要外接上拉电阻,才能实现输出高电平。当输出为1时,IO口的状态由上拉电阻拉高电平,但由于是开漏输出模式,这样IO口也就可以由外部电路改变为低电平或不变。可以读IO输入电平变化,实现C51的IO双向功能,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)。 
(6)推挽输出_OUT_PP ——IO输出0-接GND, IO输出1 -接VCC,读输入值是未知的
(7)复用功能的推挽输出_AF_PP ——片内外设功能(I2C的SCL,SDA)
(8)复用功能的开漏输出_AF_OD——片内外设功能(TX1,MOSI,MISO.SCK.SS)

AFIO时钟

外部中断、事件输出、重映射的时候需要需要开启AFIO时钟,端口复用功能的时候不需要开启AFIO时钟

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