stm32的IO模式具体意义

控制/MCU

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描述

Ⅰ、写在前面

在开发STM32的时候,都需要对IO的模式进行配置(GPIO_InitStructure. GPIO_Mode = xxx)。但是,你们都知道各种模式的具体意义吗?

有的人问:IO口输出可以上拉吗? 开漏输出是干什么用的?

其实这些问题并不难,只要你了解到每一种模式的真正意思,相信这些问题都不会难道你。本文的内容比较基础,也比较实用,希望对你有所帮助。

关于本文的详细内容请看下面章节

Ⅱ、模式说明

STM32芯片的IO有8中模式:

(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

四种输入模式 + 四种输出模式

mcu

上面IO结构图来自STM32F1参考手册,从图中可以看得出来IO口大致的结构,也能反映出各种模式。

代码中常见的一些配置:

mcu

mcu

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Ⅲ、本文要点

下面结合相关资料,讲述一下各种模式的内容:

1.GPIO_Mode_AIN 模拟输入

这个模式比较好理解,主要用于模拟输入时的配置(一般是针对ADC功能)。在特殊DAC输出的时候也用该模式,参看手册:

mcu

2.GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入

浮空顾名思义就是悬浮在空中,也叫悬空输入。配置成浮空输入模式,如果没有连接其他设备,检测其电平是不定的,有可能检测到高电平,也有可能坚持到低电平。

3.GPIO_Mode_IPD、GPIO_Mode_IPU上下拉

GPIO_Mode_IPD下拉 和 GPIO_Mode_IPU上拉模式应该大家都明白它的意思,它们和浮空输入是成对应关系。

A.上拉或下拉电阻阻值?

有些时候,了解到阻值的大小有助于硬件的设计,以及软件的编程,阻值大小一般是40K左右,具体可以参看数据手册:

B.疑问

有的人会有这样的疑问,为什么没有输出下拉?或输出上拉?

答案其实很简单,在该系统中,MCU起到主要作用,输出的电平是由MCU决定,要么是高电平,要么是低电平。

4.GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出

开漏输出这个功能是比较重要的,也是相对比较难一点的(当然,明白了就觉得简单)。或许我们平时没怎么使用过该功能,并不知道它具体的用途,就没有多去了解它。

开漏输出大致意思:设置引脚输出为“1”时,该引脚处于开漏,也就是相当于浮空状态; 设置引脚输出为“0”时,该引脚将拉低电平。

前面我有一篇文章【模拟I2C读写EEPROM】里面I2C总线的SDA引脚就使用了开漏输出功能。也就是需要在释放SDA总线时,只需要将SDA设置输出为“1”就行了。

5.GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出

推挽输出:意思就是输出具有驱动能力(比如:引脚上接一个LED,可以直接点亮,若是开漏输出,就不能点亮LED)。

推挽输出这个功能是比较常用的功能,我们一般输出控制某个信号,基本上都是配置为GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出。

推挽输出电流大小也是比较关键的一个参数,根据芯片不同,其大小也不同,具体可以查看数据手册:

mcu

6.GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出

复用开漏输出:该模式和上面“GPIO_Mode_Out_OD开漏输出”类似,只是它引脚对应的功能具有复用的功能。前面文章【硬件I2C读写EEPROM】里面就是使用了该功能。

7.GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出

复用推挽输出功能和推完功能类似,主要用在具有复用功能的情况下,比如USART的TX引脚等。

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