輸入模式

????-輸入浮空（GPIO_Mode_IN_FLOATING）

????-輸入上拉(GPIO_Mode_IPU)

????-輸入下拉(GPIO_Mode_IPD)

????-模擬輸入(GPIO_Mode_AIN)

輸出模式

????-開漏輸出(GPIO_Mode_Out_OD)

????-開漏復(fù)用功能(GPIO_Mode_AF_OD)

????-推挽式輸出(GPIO_Mode_Out_PP)

????-推挽式復(fù)用功能(GPIO_Mode_AF_PP)

輸入浮空：浮空就是邏輯器件與引腳即不接高電平，也不接低電平。由于邏輯器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，當(dāng)它輸入引腳懸空時，相當(dāng)于該引腳接了高電平。一般實際運用時，引腳不建議懸空，易受干擾。通俗講就是浮空就是浮在空中，就相當(dāng)于此端口在默認(rèn)情況下什么都不接，呈高阻態(tài)，這種設(shè)置在數(shù)據(jù)傳輸時用的比較多。浮空最大的特點就是電壓的不確定性，它可能是0V，頁可能是VCC，還可能是介于兩者之間的某個值（最有可能） 浮空輸入一般用來做ADC輸入用，這樣可以減少上下拉電阻對結(jié)果的影響或者作為外部按鍵輸入識別用。
輸入上拉模式：上拉就是把點位拉高，比如拉到Vcc。上拉就是將不確定的信號通過一個電阻嵌位在高電平。電阻同時起到限流的作用。弱強(qiáng)只是上拉電阻的阻值不同，沒有什么嚴(yán)格區(qū)分。上拉電阻的目的是為了保證在無信號輸入時輸入端的電平為高電平，避免輸入端電平無法確定。

輸入下拉：就是把電壓拉低，拉到GND。與上拉原理相似。同樣下拉電阻它是為了保證無信號輸入時輸入端的電平為低電平。避免輸入端電平無法確定。

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模擬輸入：模擬輸入是指傳統(tǒng)方式的輸入，數(shù)字輸入是輸入PCM數(shù)字信號，即0,1的二進(jìn)制數(shù)字信號，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換，

轉(zhuǎn)換成模擬信號，經(jīng)前級放大進(jìn)入功率放大器，功率放大器還是模擬的

開漏輸出：輸出端相當(dāng)于三極管的集電極，要得到高電平狀態(tài)需要上拉電阻才行，適合于做電流型的驅(qū)動，其吸收電流的能力相對強(qiáng)（一般20mA以內(nèi)）

開漏形式的電路有以下幾個特點：

1. 利用外部電路的驅(qū)動能力，減少IC內(nèi)部的驅(qū)動。當(dāng)IC內(nèi)部MOSFET導(dǎo)通時，驅(qū)動電流是從外部的VCC流經(jīng)R pull-up ，MOSFET到GND。IC內(nèi)部僅需很下的柵極驅(qū)動電流。

2.?一般來說，開漏是用來連接不同電平的器件，匹配電平用的，因為開漏引腳不連接外部的上拉電阻時，只能輸出低電平，如果需要同時具備輸出高電平的功能，則需要接上拉電阻，很好的一個優(yōu)點是通過改變上拉電源的電壓，便可以改變傳輸電平。比如加上上拉電阻就可以提供TTL/CMOS電平輸出等。(上拉電阻的阻 決定了邏輯電平轉(zhuǎn)換的沿的速度 。阻 越大，速度越低功耗越小，所以負(fù)載電阻的選擇要兼顧功耗和速度。)

3.?OPEN-DRAIN提供了靈活的輸出方式，但是也有其弱點，就是帶來上升沿的延時。因為上升沿是通過外接上拉無源電阻對負(fù)載充電，所以當(dāng)電阻選擇小時延時就小，但功耗大;反之延時大功耗小。所以如果對延時有要求，則建議用下降沿輸出。

4.?可以將多個開漏輸出的Pin，連接到一條線上。通過一只上拉電阻，在不增加任何器件的情況下，形成“與邏輯”關(guān)系。這也是I2C，SMBus等總線判斷總線占用狀態(tài)的原理。補(bǔ)充:什么是“線與”?:

在一個結(jié)點(線)上,?連接一個上拉電阻到電源?VCC?或?VDD?和?n?個?NPN?或?NMOS?晶體管的集電極?C?或漏極?D,?這些晶體管的發(fā)射極?E?或源極?S?都接到地線上,?只要有一個晶體管飽和,?這個結(jié)點(線)就被拉到地線電平上.?因為這些晶體管的基極注入電流(NPN)或柵極加上高電平(NMOS),晶體管就會飽和,?所以這些基極或柵極對這個結(jié)點(線)的關(guān)系是或非?NOR?邏輯.?如果這個結(jié)點后面加一個反相器,?就是或?OR?邏輯.

其實可以簡單的理解為:在所有引腳連在一起時，外接一上拉電阻，如果有一個引腳輸出為邏輯0，相當(dāng)于接地，與之并聯(lián)的回路“相當(dāng)于被一根導(dǎo)線短路”，所以外電路邏輯電平便為0，只有都為高電平時，與的結(jié)果才為邏輯1。

開漏復(fù)用功能：可以理解為GPIO口被用作第二功能時的配置情況（即并非作為通用IO口使用）。端口必須配置成復(fù)用功能輸出模式（推挽或開漏）

推挽式輸出：可以輸出高，低電平，連接數(shù)字器件;推挽結(jié)構(gòu)一般是指兩個三級管分別受到互補(bǔ)信號的控制，總是在一個三極管導(dǎo)通的時候另一個截止。高低電平由IC的電源低定。

推挽電路是兩個參數(shù)相同的三極管或MOSFET，以推挽方式存在于電路中，各負(fù)責(zé)正負(fù)半周的波形方法任務(wù)，電路工作時，兩只對稱的功率開關(guān)管每次只有一個導(dǎo)通，所以導(dǎo)通損耗小，效率高。輸出即可以向負(fù)載灌電流。推拉式輸出級即提高電路的負(fù)載能力，又提高開關(guān)速度

推挽式復(fù)用功能：可以理解為GPIO口被用作第二功能時的配置情況（并非作為通用IO口使用）

在STM32中選用IO模式
(1)?浮空輸入_IN_FLOATING --浮空輸入，可以做KEY識別，RX1
(2)帶上拉輸入_IPU--IO內(nèi)部上拉電阻輸入
(3)帶下拉輸入_IPD-- IO內(nèi)部下拉電阻輸入
(4) 模擬輸入_AIN --應(yīng)用ADC模擬輸入，或者低功耗下省電
(5)開漏輸出_OUT_OD --IO輸出0接GND，IO輸出1，懸空，需要外接上拉電阻，才能實現(xiàn)輸出高電平。當(dāng)輸出為1時，IO口的狀態(tài)由上拉電阻拉高電平，但由于是開漏輸出模式，這樣IO口也就可以由外部電路改變?yōu)榈碗娖交虿蛔儭？梢宰xIO輸入電平變化，實現(xiàn)C51的IO雙向功能
(6)推挽輸出_OUT_PP --IO輸出0-接GND， IO輸出1 -接VCC，讀輸入 是未知的
(7)復(fù)用功能的推挽輸出_AF_PP --片內(nèi)外設(shè)功能(I2C的SCL,SDA)
(8)復(fù)用功能的開漏輸出_AF_OD--片內(nèi)外設(shè)功能(TX1,MOSI,MISO.SCK.SS)

GPIO的主要寄存器

????每個GPIO端口都有

????????-兩個32位配置寄存器（GPIOx_CRL??,??GPIOx_CRH）

????????-兩個32位數(shù)據(jù)寄存器（GPIOx_IDR??和??GPIOx_ODR）

????????-一個32位置位/復(fù)位寄存器（GPIOx_BSRR）

????????-一個16位復(fù)位寄存器（GPIOx_BRR）

????????-一個32位鎖定寄存器（GPIOx_LCKR）

每個I/O端口位可以自由編程，然而I/O端口寄存器必須按32位字被訪問(不允許半字或字節(jié)訪問)

端口配置低寄存器（GPIOx_CRL）

端口配置高寄存器（GPIOx_CRH）

?端口輸入數(shù)據(jù)寄存器(GPIOx_IDR)

端口輸出數(shù)據(jù)寄存器(GPIOx_ODR)

https://blog.csdn.net/baidu_37366055/article/details/80060962?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的STM32的8种GPIO输入输出模式深入详解的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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