STM32(三)GPIO的8种工作模式介绍

1、推挽输出

(1)什么叫推挽输出

  • 可以输出高低电平,用于连接数字器件,高电平由VDD决定,低电平由VSS决定。
  • 推挽结构指两个MOS管受两路互补的信号控制,总是在一个导通的时候另外一个截止,优点开关效率效率高,电流大,驱动能力强。
  • 输出高电平时,电流输出到负载,叫灌电流,可以理解成推,输出低电平时,负载电流流向芯片,叫拉电流,即挽。

(2)原理

 如上图所示,INT为输出数据寄存器(ODR),当INT为高电平时,经过反向器,2处为低电平,则G处为低电平,Us为VDD输入3.3V,此时Ug <Us,PMOS管导通,out输出引脚被拉高,为高电平,输出3.3V;

若INT为低电平时,经过反向器,2处为高电平,此时G点位高电平,Ug>Us,NMOS管导通,out引脚被拉低为低电平。

2、开漏输出

(1)什么是开漏输出?

  • 只能输出低电平,不能输出高电平。
  • 如果要输出高电平,则需要外接上拉。
  • 开漏输出具有“线与”功能,一个为低,全部为低,多用于I2C和SMBUS总线。

  (2)原理

如上图所示,输出数据寄存器(ODR)为高电平时,经过反向器,2处为低电平,此时Ug=Us截止,NMOS没有导通,上拉电路中的VDD让out输出为高电平;

当输出寄存器(ODR)为低电平时,经过反向器,2处为高电平,此时Ug>Us,NMOS导通,out被拉低为低电平。

    1、浮空输入GPIO_IN_FLOATING ——浮空输入,可以做KEY识别,RX1
     2、带上拉输入GPIO_IPU——IO内部上拉电阻输入
    3、带下拉输入GPIO_IPD—— IO内部下拉电阻输入
    4、模拟输入GPIO_AIN ——应用ADC模拟输入,或者低功耗下省电
    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
     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
    7、复用功能的推挽输出GPIO_AF_PP ——片内外设功能(I2C的SCL,SDA)
       8、复用功能的开漏输出GPIO_AF_OD——片内外设功能(TX1,MOSI,MISO.SCK.SS)

 各个外设GPIO配置的模式:

 

 

 

 

 

 

 

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