GPIO三种输出状态：推挽输出 / 开漏输出 / 高阻态

一、GPIO基本的输出方式：

  GPIO有三种状态：高电平，低电平，浮空/高阻态

  设计时发现芯片的管脚描述中：有的支持推挽输出，有的支持开漏输出。就是GPIO的三种状态的组合

 二、推挽输出（push-pull）：

描述GPIO输出高低电平时，电流的一个动作。要么推出去，要么挽回来。

（1）推出去：上端的MOS管打开，下端的MOS管关闭，GPIO输出高电平，电流走向如图

 

（2）挽回来：上端的MOS管关闭，下端的MOS管打开，GPIO输出低电平，给外部的MOS管栅极放电

 

 三、开漏输出（OD,Open Drain）：

  选择下面这两种状态组合时。发现Q1始终是关闭的，故视为端的MOS管Q1不存在，那么下端的Q2的漏极处于开路模式，所以叫开漏模式

 

（1）开漏模式可改变高电平的电压：

如下图，如果使用GPIO去做外部芯片的使能脚（GPIO的上拉电平是5V），假设外部芯片的使能脚的电压只能承受3.3V以内。使用推挽模式进行控制，那么Q1打开，Q2关闭，外部使能脚要承受5V电压，就不可行

 

① 如果使用开漏模式去输出，外部接个3.3V的上拉，就可以实现

1) 当Q2打开时，EN被拉到低电平

2) 当Q2关闭时，Q2的漏极是浮空的状态，即高阻态（无限大的电阻），则EN被拉到3.3V

 

 

（2）开漏模式可支持几个GPIO同时控制一个输入：

① 使用推挽输出，会烧毁

 

② 使用开漏输出

 

 

 

四、开集模式（OC）：

OC门是针对三极管来说，OD门是针对MOS管来说。现在MOS管用普遍，而且性能要比晶体管要好，所以很多开漏输出电路，和上面讲的推挽输出电路都用MOS管实现。由于使用MOS管的情况较多，很多时候就用"开漏输出"这个词代替了开漏输出和开集输出。