GPIO的8种工作模式 - 禾雨

时间:2024-01-31 14:43:50

GPIO的8种工作模式

1、浮空输入GPIO_IN_FLOATING ——浮空输入,可以做KEY识别,RX1

   eg,

#define GPIO_MODE_INPUT 0x00000000U / *!<输入浮动模式* /

当GPIO采用浮空输入模式时,STM32的引脚状态是不确定的,此时STM32得到的电平状态完全取决于GPIO外部的电平状态,所以说在GPIO外部的引脚悬空时,读取该端口的电平状态是个不确定的值。
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版权声明:本文为CSDN博主「施俊年」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/lvshitianxia/article/details/80969739

 

2、带上拉输入GPIO_IPU——IO内部上拉电阻输入

     eg,

#define GPIO_MODE_IT_RISING 0x10110000U / *!<具有上升沿触发检测的外部中断模式* /

#define GPIO_MODE_IT_FALLING 0x10210000U / *!<具有下降沿触发检测的外部中断模式* /

#define GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING 0x10310000U / *!<具有上升沿/下降沿触发检测的外部中断模式* /

我查到STM32的数据手册中关于上下拉的电阻的介绍是电阻阻值都在30-50K之间。

为什么要用带上拉或者下拉输入的模式呢?因为浮空模式时,在GPIO外部连接的电路未工作时,STM32读取的GPIO状态是不确定的,所以可以采用带上拉或者下拉输入的模式先给MCU一个确定的状态,当外部电路电平状态发生变化时,易于MCU的判断。这样可以增强MCU的抗干扰能力
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3、带下拉输入GPIO_IPD——IO内部下拉电阻输入

        同上

4、模拟输入GPIO_AIN ——应用ADC模拟输入,或者低功耗下省电

       eg,

#define GPIO_MODE_ANALOG 0x00000003U / *!<模拟模式* /

这个很好理解,最常用的场合是ADC模拟输入,不像其他输入模式只有0和1,模拟输入模式可以读取到很细微变化的值。

5、开漏输出GPIO_OUT_OD ——IO输出0接GND,IO输出1,悬空,需要外接上拉电阻,才能实现输出高电平。当输出为1时,IO口的状态由上拉电阻拉高电平,但由于是开漏输出模式,这样IO口也就可以由外部电路改变为低电平或不变。可以读IO输入电平变化,实现C51的IO双向功能

         eg,

#define GPIO_MODE_OUTPUT_OD 0x00000011U / *!<输出开漏模式* /

我们重点讲开漏输出,一般开漏输出模式时,如果外部不接上拉电阻时,只能输出低电平,所以要想输出高电平必须要外接上拉电阻。这样做的有一个好处,可以用来匹配不同的电平信号,也就是用于不同电压的系统之间的通信;另外,因为要输出高电平需要有外部的上拉电阻,所以在进行通信时,通信的速度也受到上拉电阻阻值的影响,阻值小时,通信速度可以很快,阻值大时,通信速度变慢,但也不能为了通信速度把上拉电阻用的很小,也要注意在电阻很小时,功耗会变大,所以要平衡好这个度。
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6、推挽输出GPIO_OUT_PP ——IO输出0-接GND, IO输出1 -接VCC,读输入值是未知的

      eg,

#define GPIO_MODE_OUTPUT_PP 0x00000001U / *!<输出推拉模式* /

推挽结构一般是指两个三极管分别受两个互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止。这种结构既可以输出高电平,,也可以输出低电平,可以用于连接数字器件。

推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务,电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小,效率高。输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。推拉式输出级既提高电路的负载能力,又提高开关速度。
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7、复用功能的推挽输出GPIO_AF_PP ——片内外设功能(I2C的SCL,SDA)

      eg,

#define GPIO_MODE_AF_PP 0x00000002U / *!<备用功能推拉模式* /

#define GPIO_MODE_AF_OD 0x00000012U / *!<Alternate Function Open Drain Mode * /

这两种模式,可以理解为把GPIO配置为第二功能使用的时候的配置,并非单纯的用作IO输入或输出。

比如使用外设IIC时,我们需要把GPIO配置为复用推挽输出,用于数据通信功能。

再比如串口通信的TX,以及SPI外设的GPIO使用就要把引脚设置为复用开漏输出
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8、复用功能的开漏输出GPIO_AF_OD——片内外设功能(TX1,MOSI,MISO.SCK.SS)

         同上