STM32 GPIO

GPIO简介

GPIO（General Purpose Input Output）通用输入输出口

可配置为8种输入输出模式

引脚电平：0V~3.3V，部分引脚可容忍5V

输出模式下可控制端口输出高低电平，用以驱动LED、控制蜂鸣器、模拟通信协议输出时许等。

输入模式下可读取端口的高低电平或者电压，用于读取按键输入、外接模块电平信号输入、ADC电压采集、模拟通信协议接受数据等。

系统结构

寄存器：是一段特殊的存储器，内核可以通过APB2总线对寄存器进行读写，这样就可以完成输出电平和读取电平的功能了

GPIO位结构

保护二极管VDD 3.3v：当输入电压比3.3V高的时候，上方的二极管就会导通，输入电压产生的电流就会直接流入VDD而不会流入内部电路，避免过高的电压对电路造成伤害。

VSS 0V：如果输入电压比0V还要低，下方二极管VSS导通，电流从VSS流出去，不会从内部电路吸取电流，起到保护电路的作用

电流在0V~3.3V之间二极管不会导通。

上拉：默认高电平输入方式

下拉：默认低电平输入方式

浮空：跟随外界电平变化

这里应该是施密特触发器（翻译错误）：作用是对输入电压进行整形的，如果输入电压大于某一阈值时，输出就会瞬间升为高电平，如果输入电压小于某一阈值时，输出就会瞬间降为低电平。

高于上限才为高电平，低于下限为低电平。

输出控制：控制开关的导通和关闭，开关负责将IO口接到VDD或者VSS

推挽输出模式下：

P-MOS和N-MOS均有效

数据寄存器为1时，上管导通，下管断开，输出直接接到VDD，就是输出高电平。

数据寄存器为0时，上管断开，下管导通，输出直接接到VSS，就是输出低电平。

这种模式下，高低电平均有较强的驱动能力，所以推挽输出模式，也可以叫强推输出模式。

在推挽输出模式下，STM32对IO口具有绝对的控制权，高低电平都由STM32说的算。

开漏输出模式下：

P-MOS无效，只有N-MOS在工作

数据寄存器为1时，下管断开，这时输出相当于断开，也就是高阻模式。

数据寄存器为0时，下管导通，输出直接接到VSS，也就是输出低电平。

这种模式下，只有低电平有驱动能力，高电平是没有驱动能力的

开漏模式可以作为通信协议的驱动模式，比如I2C通信的引脚，就是使用的开漏模式。在多机通信的情况下，这个模式可以避免各个设备的相互干扰。

开漏模式还可以用于输出5V的电平信号，比如在IO口外接一个上拉电阻到5V电源，输出低电平时，由内部N-MOS直接接VSS，当输出高电平时，由外部的上拉电阻拉高至5V，这样就可以输出5V的电平信号，用于兼备一些5V电平的设备。

关闭：

当引脚配置为输入模式时，P-MOS和N-MOS关闭，也就是输出关闭，端口的电平由外部信号来控制。

GPIO的8种工作模式 

外部外设介绍

LED：发光二极管，正向通电点亮，反向通电不亮。

有源蜂鸣器：内部自带振荡源，将正负极接上直流电压即可持续发生，频率固定。

无源蜂鸣器：内部不带振荡源，需要控制器提供振荡脉冲才可发声，调整提供振荡脉冲的频率，可发出不同频率的声音。

原文地址：https://blog.csdn.net/2401_84378523/article/details/145328124

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