彻底搞懂8种GPIO输入输出模式

 

一、STM32的4种输入模式

 

输入浮空：此模式下该引脚的高低电平由外部决定，用于读取外部电平状态。

输入上拉：此模式下该引脚浮空时电平状态为高电平，如果外部对该引脚施加一个低电平，会改变该引脚状态为低电平。

输入下拉：此模式下该引脚浮空时电平状态为低电平，如果外部对该引脚施加一个高电平，会改变该引脚状态为高电平。

模拟输入：此模式下可以输入模拟信号，对齐进行采样转化为数字信号。

 

二、STM32的4种输出模式

 

开漏输出：输出端相当于三极管的集电极，要得到高电平状态需要上拉电阻才行，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)。

一般来说，开漏是用来连接不同电平的器件，匹配电平用的，因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时，只能输出低电平，如果需要同时具备输出高电平的功能，则需要接上拉电阻，很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压，便可以改变传输电平。

比如：加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等(上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度。阻值越大，速度越低功耗越小，所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度)。

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。推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务,电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小、效率高。

输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流推拉式输出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。

开漏复用功能：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）。

推挽复用功能：同开漏复用一样。

 

三、IO模式的宏名

 

GPIO_Mode_AIN：模拟输入

GPIO_Mode_IN_FLOATING：浮空输入

GPIO_Mode_IPD：下拉输入

GPIO_Mode_IPU：上拉输入

GPIO_Mode_Out_OD：开漏输出

GPIO_Mode_Out_PP：推挽输出

GPIO_Mode_AF_OD：复用开漏输出

GPIO_Mode_AF_PP：复用推挽输出

 

四、相关寄存器介绍

 

GPIOx_CRL：GPIO0~7的模式设置和速率设置

GPIOx_CRH：GPIO7~15的模式设置和速率设置

GPIOx_IDR：GPIO输入数据寄存器，做输入用的

GPIOx_ODR：GPIO输出数据寄存器，做输出的

GPIOx_BSRR：GPIO复位/置位寄存器，原子操作

GPIOx_BRR：GPIO复位寄存器