GD32F303固件库开发（5）----GPIO输出模式，速率测试、开漏和输出说明

概述

以STM32CUBEMX创建STM32F103工程，同时移植在GD32F303中，同时通过GD32303C_START开发板内进行验证。

需要样片的可以加Qun申请：615061293。

硬件准备

这里准备了2块开发板进行验证，分别是GD32303C_START开发板。

样品申请

https://www.wjx.top/vm/wFGhGPF.aspx#

开发板管脚配置

在GD32303C_START中的LED管脚配置如下所示。

不同速率对应的波形

以PC3为例，在推挽输出无上下拉情况下，输出速率主要有4种，一般的低端MCU只有3种，没有Very High。 下面是ST的配置图。

在固件库中，定义如下所示。

GPIO_OSPEED_2MHZ速率

GPIO_OSPEED_10MHZ速率

GPIO_OSPEED_50MHZ速率

GPIO_OSPEED_MAX速率

可以看到，在不同速率下，端口的反应速度不一样，设置最大输出速率越大，响应越快，对应的噪声也就越大。

输出方式

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。

模拟文件下载

https://download.csdn.net/download/qq_24312945/85250172

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