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

如何使用Nginx配置将80端口重定向到443端口

《如何使用Nginx配置将80端口重定向到443端口》这篇文章主要为大家详细介绍了如何将Nginx配置为将HTTP(80端口)请求重定向到HTTPS(443端口),文中的示例代码讲解详细,有需要的小伙... 目录1. 创建或编辑Nginx配置文件2. 配置HTTP重定向到HTTPS3. 配置HTTPS服务器

SpringBoot中配置Redis连接池的完整指南

《SpringBoot中配置Redis连接池的完整指南》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot中配置Redis连接池的完整指南,文中的示例代码讲解详细,具有一定的借鉴价值,感兴趣的小伙伴可以... 目录一、添加依赖二、配置 Redis 连接池三、测试 Redis 操作四、完整示例代码(一)pom.

Linux内核参数配置与验证详细指南

《Linux内核参数配置与验证详细指南》在Linux系统运维和性能优化中,内核参数(sysctl)的配置至关重要,本文主要来聊聊如何配置与验证这些Linux内核参数,希望对大家有一定的帮助... 目录1. 引言2. 内核参数的作用3. 如何设置内核参数3.1 临时设置(重启失效)3.2 永久设置(重启仍生效

IDEA自动生成注释模板的配置教程

《IDEA自动生成注释模板的配置教程》本文介绍了如何在IntelliJIDEA中配置类和方法的注释模板,包括自动生成项目名称、包名、日期和时间等内容,以及如何定制参数和返回值的注释格式,需要的朋友可以... 目录项目场景配置方法类注释模板定义类开头的注释步骤类注释效果方法注释模板定义方法开头的注释步骤方法注

如何在Mac上安装并配置JDK环境变量详细步骤

《如何在Mac上安装并配置JDK环境变量详细步骤》:本文主要介绍如何在Mac上安装并配置JDK环境变量详细步骤,包括下载JDK、安装JDK、配置环境变量、验证JDK配置以及可选地设置PowerSh... 目录步骤 1:下载JDK步骤 2:安装JDK步骤 3:配置环境变量1. 编辑~/.zshrc(对于zsh

售价599元起! 华为路由器X1/Pro发布 配置与区别一览

《售价599元起!华为路由器X1/Pro发布配置与区别一览》华为路由器X1/Pro发布,有朋友留言问华为路由X1和X1Pro怎么选择,关于这个问题,本期图文将对这二款路由器做了期参数对比,大家看... 华为路由 X1 系列已经正式发布并开启预售,将在 4 月 25 日 10:08 正式开售,两款产品分别为华

SQL server配置管理器找不到如何打开它

《SQLserver配置管理器找不到如何打开它》最近遇到了SQLserver配置管理器打不开的问题,尝试在开始菜单栏搜SQLServerManager无果,于是将自己找到的方法总结分享给大家,对SQ... 目录方法一:桌面图标进入方法二:运行窗口进入方法三:查找文件路径方法四:检查 SQL Server 安

Python Transformer 库安装配置及使用方法

《PythonTransformer库安装配置及使用方法》HuggingFaceTransformers是自然语言处理(NLP)领域最流行的开源库之一,支持基于Transformer架构的预训练模... 目录python 中的 Transformer 库及使用方法一、库的概述二、安装与配置三、基础使用:Pi

SpringQuartz定时任务核心组件JobDetail与Trigger配置

《SpringQuartz定时任务核心组件JobDetail与Trigger配置》Spring框架与Quartz调度器的集成提供了强大而灵活的定时任务解决方案,本文主要介绍了SpringQuartz定... 目录引言一、Spring Quartz基础架构1.1 核心组件概述1.2 Spring集成优势二、J

Android Studio 配置国内镜像源的实现步骤

《AndroidStudio配置国内镜像源的实现步骤》本文主要介绍了AndroidStudio配置国内镜像源的实现步骤,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,... 目录一、修改 hosts,解决 SDK 下载失败的问题二、修改 gradle 地址,解决 gradle