开漏输出和推挽输出

概述

在STM32或者GD32中，普通的输出GPIO输出方式主要是开漏输出和推挽输出，下面我们开始讲解这2种模式的区别。

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下图是GPIO内部的结构示意图。

在上图中，P-MOS带了一个⚪，说明是低电平导通。

上图是GPIO的示意图，有输入和输出，如果简化为输出，则如下所示。

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推挽输出

推挽输出的内部电路大概是下图这个样子，由一个P-MOS和一个N-MOS组合而成，同一时间只有一个管子能够进行导通。

当输出高电平时候，P-MOS导通，N-MOS截至，此时电源电流入R5。

当输出低电平时候，N-MOS导通，P-MOS截至，此时电流流入R5的为0。

线与

推挽输出高电平与电源电压基本上没有压差 高低电平的驱动能力较强，推挽输出的电流都能达到几十mA。 但是无法进行线与操作，做进行线与操作，那么电源和地就会短路，因为mos管电阻很小。 看下图可以得知，电流通过Q3的P-MOS流到Q2的N-MOS，最终回到地。

开漏输出

开漏输出又叫漏极开漏输出简化后可以看作如下的示意图。

若还是使用上面推挽的电路图，当N-MOS为低电平时候，那么他的输出就是一个高阻态。 可以看到，R5没有电流通过，电压也是接近于0，所以GPIO无法对外输出高电平。

此时需要增加一个上拉，这样的话上拉的电流就会流出去。 所以在开漏输出情况下，需要增加一个上拉才能进行输出高电平。

对于输出低电平，他和推挽输出差不多，电流通过N-MOS流到地中。

上图是没有增加上拉，但是开漏输出模式都需要增加，增加上拉之后如下图所示。 电流通过N-MOS流回地中。

输出电压

由于推挽输出在输出的时候是通过单片机内部的电压，所以他的电压是不能改变的。 但是开漏输出是通过外部上拉的电压，所以可以改变开漏输出模式下的电压大小。 下图是当上拉为5V时候，也是可以驱动出去的，这个上拉电压最大值需要看单片机的耐压。

审核编辑：汤梓红