STM32外设之GPIO的推挽输出和开漏输出模式详解
文章目錄
- 1 GPIO結(jié)構(gòu)框圖
- 2 推挽輸出模式
- 3 開(kāi)漏輸出模式
1 GPIO結(jié)構(gòu)框圖
先來(lái)看一下GPIO輸出的部分:
2 推挽輸出模式
所謂的推挽輸出模式,是根據(jù)這兩個(gè) MOS管的工作方式來(lái)命名的。在該結(jié)構(gòu)中輸入高電平時(shí),上方的 P-MOS導(dǎo)通,下方的 N-MOS 關(guān)閉,對(duì)外輸出高電平;而在該結(jié)構(gòu)中輸入低電平時(shí),N-MOS管導(dǎo)通,P-MOS 關(guān)閉,對(duì)外輸出低電平。當(dāng)引腳高低電平切換時(shí),兩個(gè)管子輪流導(dǎo)通,一個(gè)負(fù)責(zé)灌電流,一個(gè)負(fù)責(zé)拉電流,使其負(fù)載能力和開(kāi)關(guān)速度都比普通的方式有很大的提高。推挽輸出的低電平為 0伏,高電平為 3.3 伏。
下圖為推挽輸出模式時(shí)的等效電路:
3 開(kāi)漏輸出模式
在開(kāi)漏輸出模式時(shí),上方的 P-MOS 管完全不工作。如果我們控制輸出為 0,低電平,則 P-MOS 管關(guān)閉,N-MOS 管導(dǎo)通,使輸出接地,若控制輸出為 1 (它無(wú)法直接輸出高電平)時(shí),則 P-MOS 管和 N-MOS 管都關(guān)閉,所以引腳既不輸出高電平,也不輸出低電平,為高阻態(tài)。為正常使用時(shí)必須接上拉電阻(可用 STM32的內(nèi)部上拉,但建議在 STM32外部再接一個(gè)上拉電阻)。
下圖為開(kāi)漏輸出模式的等效圖:
開(kāi)漏輸出模式的常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景:
- 開(kāi)漏輸出一般應(yīng)用在 I2C、SMBUS 通訊等需要“線與”功能的總線電路中。
- 還用在電平不匹配的場(chǎng)合,如需要輸出 5 伏的高電平,就可以在外部接一個(gè)上拉電阻,上拉電源為 5 伏,并且把 GPIO 設(shè)置為開(kāi)漏模式,當(dāng)輸出高阻態(tài)時(shí),由上拉電阻和電源向外輸出 5 伏的電平。
總結(jié)
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