徹底搞懂8種GPIO輸入輸出模式

一、STM32的4種輸入模式

輸入浮空：此模式下該引腳的高低電平由外部決定，用于讀取外部電平狀態(tài)。

輸入上拉：此模式下該引腳浮空時(shí)電平狀態(tài)為高電平，如果外部對(duì)該引腳施加一個(gè)低電平，會(huì)改變?cè)撘_狀態(tài)為低電平。

輸入下拉：此模式下該引腳浮空時(shí)電平狀態(tài)為低電平，如果外部對(duì)該引腳施加一個(gè)高電平，會(huì)改變?cè)撘_狀態(tài)為高電平。

模擬輸入：此模式下可以輸入模擬信號(hào)，對(duì)齊進(jìn)行采樣轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。

二、STM32的4種輸出模式

開(kāi)漏輸出：輸出端相當(dāng)于三極管的集電極，要得到高電平狀態(tài)需要上拉電阻才行，適合于做電流型的驅(qū)動(dòng)，其吸收電流的能力相對(duì)強(qiáng)(一般20ma以內(nèi))。

一般來(lái)說(shuō)，開(kāi)漏是用來(lái)連接不同電平的器件，匹配電平用的，因?yàn)殚_(kāi)漏引腳不連接外部的上拉電阻時(shí)，只能輸出低電平，如果需要同時(shí)具備輸出高電平的功能，則需要接上拉電阻，很好的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)改變上拉電源的電壓，便可以改變傳輸電平。

比如：加上上拉電阻就可以提供TTL/CMOS電平輸出等(上拉電阻的阻值決定了邏輯電平轉(zhuǎn)換的沿的速度。阻值越大，速度越低功耗越小，所以負(fù)載電阻的選擇要兼顧功耗和速度)。

推挽輸出：可以輸出高/低電平，連接數(shù)字器件。推挽結(jié)構(gòu)一般是指兩個(gè)三極管分別受兩互補(bǔ)信號(hào)的控制,總是在一個(gè)三極管導(dǎo)通的時(shí)候另一個(gè)截止。

高低電平由IC的電源低定。推挽電路是兩個(gè)參數(shù)相同的三極管或MOSFET,以推挽方式存在于電路中,各負(fù)責(zé)正負(fù)半周的波形放大任務(wù),電路工作時(shí)，兩只對(duì)稱(chēng)的功率開(kāi)關(guān)管每次只有一個(gè)導(dǎo)通，所以導(dǎo)通損耗小、效率高。

輸出既可以向負(fù)載灌電流，也可以從負(fù)載抽取電流推拉式輸出級(jí)既提高電路的負(fù)載能力，又提高開(kāi)關(guān)速度。

開(kāi)漏復(fù)用功能：可以理解為GPIO口被用作第二功能時(shí)的配置情況（即并非作為通用IO口使用）。

推挽復(fù)用功能：同開(kāi)漏復(fù)用一樣。

三、IO模式的宏名

GPIO_Mode_AIN：模擬輸入

GPIO_Mode_IN_FLOATING：浮空輸入

GPIO_Mode_IPD：下拉輸入

GPIO_Mode_IPU：上拉輸入

GPIO_Mode_Out_OD：開(kāi)漏輸出

GPIO_Mode_Out_PP：推挽輸出

GPIO_Mode_AF_OD：復(fù)用開(kāi)漏輸出

GPIO_Mode_AF_PP：復(fù)用推挽輸出

四、相關(guān)寄存器介紹

GPIOx_CRL：GPIO0~7的模式設(shè)置和速率設(shè)置

GPIOx_CRH：GPIO7~15的模式設(shè)置和速率設(shè)置

GPIOx_IDR：GPIO輸入數(shù)據(jù)寄存器，做輸入用的

GPIOx_ODR：GPIO輸出數(shù)據(jù)寄存器，做輸出的

GPIOx_BSRR：GPIO復(fù)位/置位寄存器，原子操作

GPIOx_BRR：GPIO復(fù)位寄存器