STM32的8种GPIO端口模式配置——上拉、下拉、模拟、浮空输入、推挽、开漏、复用输出

本文主要是介绍STM32的8种GPIO端口模式配置——上拉、下拉、模拟、浮空输入、推挽、开漏、复用输出,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

STM32的8种GPIO端口模式配置

一、推挽输出:可以输出高、低电平,连接数字器件;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。高低电平由IC的电源决定。

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。

二、开漏输出:输出端相当于三极管的集电极,要得到高电平状态需要上拉电阻才行。适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20mA以内)。开漏形式的电路有以下几个特点:

1、利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。当IC内部MOSFET导通时,驱动电流是从外部的VCC流经上拉电阻、MOSFET到GND。IC内部仅需很小的栅极驱动电流。

2、一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的,因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时,只能输出低电平,如果需要同时具备输出高电平的功能,则需要接上拉电阻,很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压,便可以改变传输电平。比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。(上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的速度。阻值越大,速度越低功耗越小,所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。)

3、开漏输出提供了灵活的输出方式,但是也有其弱点,就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电,所以当电阻选择小时延时就小,但功耗大;反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求,则建议用下降沿输出。

4、可以将多个开漏输出连接到一条线上。通过一只上拉电阻,在不增加任何器件的情况下,形成“与逻辑”关系,即“线与”。可以简单的理解为:在所有引脚连在一起时,外接一上拉电阻,如果有一个引脚输出为逻辑0,相当于接地,与之并联的回路“相当于被一根导线短路”,所以外电路逻辑电平便为0,只有都为高电平时,与的结果才为逻辑1。

关于推挽输出和开漏输出,用一幅最简单的图形来概括:该图中左边的便是推挽输出模式,其中比较器输出高电平时下面的PNP三极管截止,而上面NPN三极管导通,输出电平VS+;当比较器输出低电平时则恰恰相反,PNP三极管导通,输出和地相连,为低电平。右边的则可以理解为开漏输出形式,需要接上拉。
这里写图片描述
三、浮空输入:对于浮空输入,没有特别好的文档解释,只好从以下图中去理解了。这里写图片描述
1、浮空输入一般多用于外部按键输入,结合图上的输入部分电路,我理解为浮空输入状态下,IO的电平状态是不确定的,完全由外部输入决定,如果在该引脚悬空的情况下,读取该端口的电平是不确定的。
四、上拉输入/下拉输入/模拟输入:这几个概念很好理解,从字面便能轻易读懂。

五、复用开漏输出、复用推挽输出:可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况(即并非作为通用IO口使用)

上面粘贴复制了一堆,其实我也没理解多少,下面简单概括一下。
1、上拉输入:上拉就是把电位拉高,比如拉到Vcc。上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平!电阻同时起限流作用!强弱只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分。

2、下拉输入:就是把电压拉低,拉到GND。与上拉原理相似。

3、浮空输入:浮空(floating)就是逻辑器件的输入引脚即不接高电平,也不接低电平。由于逻辑器件的内部结构,当它输入引脚悬空时,相当于该引脚接了高电平。一般实际运用时,引脚不建议悬空,易受干扰。 通俗讲就是让管脚什么都不接,浮空着。

4、模拟输入:模拟输入是指传统方式的输入。数字输入是输入PCM数字信号,即0,1的二进制数字信号,通过数模转换,转换成模拟信号,经前级放大进入功率放大器,功率放大器还是模拟的。

5、推挽输出:可以输出高,低电平,连接数字器件;推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止。高低电平由IC的电源低定。

6、开漏输出:输出端相当于三极管的集电极。要得到高电平状态需要上拉电阻才行,适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20mA以内)。

7、复用输出:可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况(即并非作为通用IO口使用)。端口必须配置成复用功能输出模式(推挽或开漏)。

好好理解一下,其实就能得出,这些GPIO模式能在下面几种情况应用,参考网上的资料后,总结出下面几点:
在STM32中选用IO模式,下面是参考网上的资料后总结出的结果。
(1)GPIO_Mode_AIN 模拟输入—应用ADC模拟输入,或者低功耗下省电

(2)GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入—可以做KEY识别

(3)GPIO_Mode_IPD 下拉输入— IO内部下拉电阻输入

(4)GPIO_Mode_IPU 上拉输入—IO内部上拉电阻输入

(5)GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出—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)GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出—IO输出0-接GND,IO输出1 -接VCC,读输入值是未知的。

(7)GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出—片内外设功能(TX1,MOSI,MISO.SCK.SS)。

(8)GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出—片内外设功能(I2C的SCL,SDA)。

以上资料、图片转载于网络,侵删。

这篇关于STM32的8种GPIO端口模式配置——上拉、下拉、模拟、浮空输入、推挽、开漏、复用输出的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/309432

相关文章

Redis Cluster模式配置

《RedisCluster模式配置》:本文主要介绍RedisCluster模式配置,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录分片 一、分片的本质与核心价值二、分片实现方案对比 ‌三、分片算法详解1. ‌范围分片(顺序分片)‌2. ‌哈希分片3. ‌虚

SpringBoot项目配置logback-spring.xml屏蔽特定路径的日志

《SpringBoot项目配置logback-spring.xml屏蔽特定路径的日志》在SpringBoot项目中,使用logback-spring.xml配置屏蔽特定路径的日志有两种常用方式,文中的... 目录方案一:基础配置(直接关闭目标路径日志)方案二:结合 Spring Profile 按环境屏蔽关

Maven 配置中的 <mirror>绕过 HTTP 阻断机制的方法

《Maven配置中的<mirror>绕过HTTP阻断机制的方法》:本文主要介绍Maven配置中的<mirror>绕过HTTP阻断机制的方法,本文给大家分享问题原因及解决方案,感兴趣的朋友一... 目录一、问题场景:升级 Maven 后构建失败二、解决方案:通过 <mirror> 配置覆盖默认行为1. 配置示

Springboot3+将ID转为JSON字符串的详细配置方案

《Springboot3+将ID转为JSON字符串的详细配置方案》:本文主要介绍纯后端实现Long/BigIntegerID转为JSON字符串的详细配置方案,s基于SpringBoot3+和Spr... 目录1. 添加依赖2. 全局 Jackson 配置3. 精准控制(可选)4. OpenAPI (Spri

maven私服配置全过程

《maven私服配置全过程》:本文主要介绍maven私服配置全过程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录使用Nexus作为 公司maven私服maven 私服setttings配置maven项目 pom配置测试效果总结使用Nexus作为 公司maven私

springboot加载不到nacos配置中心的配置问题处理

《springboot加载不到nacos配置中心的配置问题处理》:本文主要介绍springboot加载不到nacos配置中心的配置问题处理,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑... 目录springboot加载不到nacos配置中心的配置两种可能Spring Boot 版本Nacos

Linux中修改Apache HTTP Server(httpd)默认端口的完整指南

《Linux中修改ApacheHTTPServer(httpd)默认端口的完整指南》ApacheHTTPServer(简称httpd)是Linux系统中最常用的Web服务器之一,本文将详细介绍如何... 目录一、修改 httpd 默认端口的步骤1. 查找 httpd 配置文件路径2. 编辑配置文件3. 保存

Nacos注册中心和配置中心的底层原理全面解读

《Nacos注册中心和配置中心的底层原理全面解读》:本文主要介绍Nacos注册中心和配置中心的底层原理的全面解读,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录临时实例和永久实例为什么 Nacos 要将服务实例分为临时实例和永久实例?1.x 版本和2.x版本的区别

如何搭建并配置HTTPD文件服务及访问权限控制

《如何搭建并配置HTTPD文件服务及访问权限控制》:本文主要介绍如何搭建并配置HTTPD文件服务及访问权限控制的问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、安装HTTPD服务二、HTTPD服务目录结构三、配置修改四、服务启动五、基于用户访问权限控制六、

CentOS 7 YUM源配置错误的解决方法

《CentOS7YUM源配置错误的解决方法》在使用虚拟机安装CentOS7系统时,我们可能会遇到YUM源配置错误的问题,导致无法正常下载软件包,为了解决这个问题,我们可以替换YUM源... 目录一、备份原有的 YUM 源配置文件二、选择并配置新的 YUM 源三、清理旧的缓存并重建新的缓存四、验证 YUM 源