单片机IO口的输出模式详细分析

IO也叫GPIO，即通用输入输出端口，主要有一下几种模式，普通输入，模拟输入，开漏输出，推挽输出，另外还可附加配置浮空，上拉或者下拉，或者复用。普通输入就是读取ttl电平的逻辑值，不多解释；模拟输入对外表现为高阻，一方面可以在启用内部adc的时候使用，另一方面降低不用端口的电流，减小功耗；开漏输出简单讲就是逻辑1输出高阻态，逻辑0输出低电平，因此需要外部上拉电阻，看似麻烦但是好处是可以做逻辑电平转换，天生带‘线与’的功能；而推完输出就是强制拉高或拉低电平（不超过IO电流输出能力的前提下），不需要外部上拉了。上下拉电阻在不同系列STM32里不太一样，有的只能输入才有，有的输入输出共用，和外部上下拉差不多，不过阻值不小，上下拉能力有限。复用就不说了，主要是后端与片上外设连线的关系，和IO关系不是太大。

单片机IO口输出一般有准双向口输出、 推挽输出、开漏输出等。下面介绍这三种输出模式。

准双向口输出：准双向口输出就是可作为输出也可作为输入口，因此这个口是不定的，是准双向类型，不用重新I/O口的输出状态 。准双向口有3个上拉晶体管以便根据不同的需要设置表不同的参数。这三个晶体管分别是起到强上拉、极弱上拉、弱上拉功能。

推挽输出：

推挽输出是因为它的输出结构类似于推挽结构，它是一种由两个三极管（或者其他MOS管等）分别受到一个信号的控制，这信号的互补的，就是说只有一个三极管导通，一个三极管导通的时候另一个就要截止。推挽输出可以输出高电平，也可以输出低电平。当锁存器为“1”时候可以持续提供强上拉，这种输出结构可以驱动需要很大电流的器件。

开漏输出：这种结构作为逻辑输出时候，必须要有外部上拉，上拉电阻要为10K左右比较好，一般是通过电阻加到VCC电源，这样才可以读取外部状态，也就是说此时的开漏输出的可以作为外部的输入I/O口。

除了这些有些还附带PWM输出功能，芯片内部集成PWM等，用来专门驱动电机、蜂鸣器等需要PWM的信号。