GPIO 接口工作原理

GPIO ： GENERAL PURPOSE INPUT OUTPUT  通用输入输出端口

 是STM32的一些引脚，输出到---> led、蜂鸣器，   输入来自<--- 按键、ADC采样

 通过总线读写寄存器，实现 IO口的控制。

寄存器（4种）：

配置、数据、置位/复位、复用 

 GPIO工作原理：

（1）输入

4种工作模式：上拉、下拉、浮空、模拟

上拉输入：通过“配置寄存器”设置使用上拉电阻连到VDD，“数据寄存器”直接读取 IO端口的电平。

                  IO =1 or 0 时，读到 1 or 0 ； 

                  注意 引脚 “悬空”时，读到  1 

 下拉输入：通过“配置寄存器”设置使用上拉电阻连到VDD，“数据寄存器”直接读取 IO端口的电平。

                   IO =1 or 0 时，读到 1 or 0 ； 

                  注意 引脚 “悬空”时，读到  0

 浮空输入（常用）：通过“配置寄存器”设置使用上拉电阻连到VDD，“数据寄存器”直接读取 IO端口的电平。

                   IO =1 or 0 时，读到 1 or 0 ；

                  注意 引脚 “悬空”时，读到  “不确定”

 常用“浮空输入”模式，但是必须要给IO口接一个信号进来，不能空着。

 模拟输入：信号从IO口进来，不经过斯密特触发器（用于将信号A-->D），模拟信号直接给到片上的模拟外设，如ADC。

 

（2）输出

 4种输出工作模式：推挽、开漏、推挽复用、开漏复用

推挽输出：

 注意 “推挽输出”模式，由于MOS管的 current limitation，单口电流Max只有25mA，总输出电流只有140mA。

开漏输出：（1）端口输出电压达不到要求，外接一个上拉电阻，把电压拉上去，达到电平匹配的目的；

                  （2）MOS截止时，高阻态下，可以实现多个开漏输出模式的IO引脚 “线与”。

 电压不匹配是，上拉一个电阻。

 线与：

 推挽复用输出：

 输出原理与推挽输出类似；只是数据来源不是数据寄存器，而是片上的外设，如 PWM，串口等。

 开漏复用输出：

与开漏输出类似，只是数据来源是片上的外设，如 I2C 等。

 推挽 与 开漏  优缺点