stm32单片机引脚介绍及功能

STM32系列单片机是STMicroelectronics（意法半导体）推出的一款基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器。STM32单片机具有高性能、低功耗、丰富的外设和灵活的引脚配置等特点，广泛应用于工业控制、消费电子、医疗设备、智能家居等领域。本文将介绍STM32单片机的引脚及其功能。

1. 引脚概述

STM32单片机的引脚数量和类型因型号而异，常见的有48引脚、64引脚、100引脚、144引脚等。引脚类型包括GPIO（通用输入/输出）、ADC（模拟数字转换器）、DAC（数字模拟转换器）、SPI（串行外设接口）、I2C（串行总线接口）、UART（通用异步收发器）、CAN（控制器局域网络）、以太网等。

2. GPIO（通用输入/输出）

GPIO是STM32单片机最基本的引脚类型，具有多种工作模式，如浮空输入、上拉输入、下拉输入、模拟输入、开漏输出、推挽输出等。GPIO引脚可以配置为不同的功能，如普通I/O、中断输入、唤醒输入等。

2.1 GPIO模式配置

• 浮空输入 ：引脚未连接任何上拉或下拉电阻，输入电压由外部电路决定。
• 上拉输入 ：内部连接上拉电阻，输入电压被拉高。
• 下拉输入 ：内部连接下拉电阻，输入电压被拉低。
• 模拟输入 ：引脚作为ADC输入，用于模拟信号的采集。
• 开漏输出 ：输出端不直接驱动负载，而是通过外部上拉电阻实现高电平。
• 推挽输出 ：输出端可以直接驱动负载，实现高电平或低电平。

2.2 GPIO速度配置

STM32单片机的GPIO引脚速度分为低速、中速和高速三种，具体速度取决于单片机型号和引脚。

3. ADC（模拟数字转换器）

ADC引脚用于将模拟信号转换为数字信号，广泛应用于传感器信号采集、电压监测等场景。STM32单片机通常具有多个ADC通道，每个通道可以配置为不同的引脚。

3.1 ADC特性

• 分辨率 ：常见的分辨率有12位、10位、8位等。
• 采样率 ：ADC的采样速率影响信号采集的实时性。
• 输入范围 ：ADC输入电压范围通常为03.3V或05V。

4. DAC（数字模拟转换器）

DAC引脚用于将数字信号转换为模拟信号，广泛应用于信号发生器、模拟信号输出等场景。

4.1 DAC特性

• 分辨率 ：常见的分辨率有12位、8位等。
• 输出范围 ：DAC输出电压范围通常与单片机的工作电压一致。

5. 通信接口

STM32单片机提供了多种通信接口，如SPI、I2C、UART、CAN等，用于与外部设备进行数据交换。

5.1 SPI（串行外设接口）

SPI是一种高速、全双工、同步的串行通信协议，广泛应用于Flash存储器、传感器等设备的通信。

5.2 I2C（串行总线接口）

I2C是一种低速、多主多从的串行通信协议，广泛应用于低速设备的数据交换。

5.3 UART（通用异步收发器）

UART是一种异步串行通信接口，广泛应用于RS-232、RS-485等通信协议。

5.4 CAN（控制器局域网络）

CAN是一种面向汽车和工业控制领域的局域网通信协议，具有高可靠性和实时性。

6. 其他功能引脚

除了上述常见功能外，STM32单片机还提供了一些其他功能引脚，如：

• JTAG/SWD ：用于单片机的调试和编程。
• Boot ：用于系统启动模式选择。
• WKUP ：用于唤醒单片机。
• VBAT ：用于电池供电的RTC（实时时钟）模块。
• VDD ：电源正极。
• VSS ：电源负极。

7. 引脚配置方法

STM32单片机的引脚配置通常通过寄存器进行设置，包括：

• AFIO（替代功能输入输出） ：用于配置引脚的替代功能。
• GPIOx_CRL/CRH ：用于配置GPIO引脚的模式、输出类型和速度。