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STM32的GPIO介绍 GPIO是通用输入/输出端口的简称，是STM32可控制的引脚。GPIO的引脚与外部硬件设备连接，可实现与外部通讯、控制外部硬件或者采集外部硬件数据的功能。 STM32F103ZET6芯片为144脚芯片，包括7个通用目的的输入/输出口（GPIO）组，分别为GPIOA、GPIOB、GPIOC、GPIOD、GPIOE、GPIOF、GPIOG，同时每组GPIO口组有16个GPIO口。通常简略称为PAx、PBx、PCx、PDx、PEx、PFx、PGx，其中x为0-15。 ; P0 ?' `, K, C! r& u 每个GPIO内部都有这样的一个电路结构，这个结构在本文下面会具体介绍。 
X' X1 d& z. q6 c3 W$ {! G 这边的电路图稍微提一下： & ]- I! X4 M9 \. Y5 H" Y1 K 保护二极管：IO引脚上下两边两个二极管用于防止引脚外部过高、过低的电压输入。当引脚电压高于VDD时，上方的二极管导通；当引脚电压低于VSS时，下方的二极管导通，防止不正常电压引入芯片导致芯片烧毁。但是尽管如此，还是不能直接外接大功率器件，须加大功率及隔离电路驱动，防止烧坏芯片或者外接器件无法正常工作。 + k5 R2 y# p) | P-MOS管和N-MOS管：由P-MOS管和N-MOS管组成的单元电路使得GPIO具有“推挽输出”和“开漏输出”的模式。这里的电路会在下面很详细地分析到。 ; C2 O( d' d: ^% r6 m TTL肖特基触发器：信号经过触发器后，模拟信号转化为0和1的数字信号。但是，当GPIO引脚作为ADC采集电压的输入通道时，用其“模拟输入”功能，此时信号不再经过触发器进行TTL电平转换。ADC外设要采集到的原始的模拟信号。 |0 g/ c4 Z( h' m! e5 \3 J 这里需要注意的是，在查看《STM32中文参考手册V10》中的GPIO的表格时，会看到有“FT”一列，这代表着这个GPIO口时兼容3.3V和5V的；如果没有标注“FT”，就代表着不兼容5V。 $ a/ Z( M# a* B& @* C+ ]8 X5 t STM32的GPIO工作方式# {- B( C8 p% z9 ?* w9 A9 N GPIO支持4种输入模式（浮空输入、上拉输入、下拉输入、模拟输入）和4种输出模式（开漏输出、开漏复用输出、推挽输出、推挽复用输出）。同时，GPIO还支持三种最大翻转速度（2MHz、10MHz、50MHz）。 每个I/O口可以自由编程，但I/O口寄存器必须按32位字被访问。 GPIO_Mode_AIN 模拟输入 GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入 GPIO_Mode_IPD 下拉输入 GPIO_Mode_IPU 上拉输入 GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出 GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出 GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出 GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出 0 \/ R% p" F# z3 M8 |. T 下面将具体介绍GPIO的这八种工作方式： 
& p/ V9 ~$ u# Z) B: a V/ i; _ 浮空输入模式下，I/O端口的电平信号直接进入输入数据寄存器。也就是说，I/O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（在无信号输入）的情况下，读取该端口的电平是不确定的。 
; V+ g& l7 ?5 K: i3 o. c5 A 上拉输入模式下，I/O端口的电平信号直接进入输入数据寄存器。但是在I/O端口悬空（在无信号输入）的情况下，输入端的电平可以保持在高电平；并且在I/O端口输入为低电平的时候，输入端的电平也还是低电平。 . T# V$ T5 r2 \0 V 03 下拉输入模式 ! q8 [: D* p: |2 g- f 
. A* {- ^4 n. P/ D# d* f 下拉输入模式下，I/O端口的电平信号直接进入输入数据寄存器。但是在I/O端口悬空（在无信号输入）的情况下，输入端的电平可以保持在低电平；并且在I/O端口输入为高电平的时候，输入端的电平也还是高电平。 
模拟输入模式下，I/O端口的模拟信号（电压信号，而非电平信号）直接模拟输入到片上外设模块，比如ADC模块等等。9 k9 o1 H( _& T- K& [* H h1 [$ b3 P0 Z- G# u; _ 05 开漏输出模式 4 I( r" @$ Z1 P7 z 
开漏输出模式下，通过设置位设置/清除寄存器或者输出数据寄存器的值，途经N-MOS管，最终输出到I/O端口。这里要注意N-MOS管，当设置输出的值为高电平的时候，N-MOS管处于关闭状态，此时I/O端口的电平就不会由输出的高低电平决定，而是由I/O端口外部的上拉或者下拉决定； 2 J; i" @% ?1 p& C 当设置输出的值为低电平的时候，N-MOS管处于开启状态，此时I/O端口的电平就是低电平。同时，I/O端口的电平也可以通过输入电路进行读取；注意，I/O端口的电平不一定是输出的电平。 ! P) c6 b: P4 R+ G3 E/ k( T: Z 
C) ?1 L3 E. }6 {1 g1 i 开漏复用输出模式，与开漏输出模式很是类似。只是输出的高低电平的来源，不是让CPU直接写输出数据寄存器，取而代之利用片上外设模块的复用功能输出来决定的。 9 h+ ]0 s9 A, w8 L 07 推挽输出模式 
推挽输出模式下，通过设置位设置/清除寄存器或者输出数据寄存器的值，途经P-MOS管和N-MOS管，最终输出到I/O端口。 这里要注意P-MOS管和N-MOS管，当设置输出的值为高电平的时候，P-MOS管处于开启状态，N-MOS管处于关闭状态，此时I/O端口的电平就由P-MOS管决定：高电平；当设置输出的值为低电平的时候，P-MOS管处于关闭状态，N-MOS管处于开启状态，此时I/O端口的电平就由N-MOS管决定：低电平。 3 W/ H3 R8 Z& L. {6 n w/ F- p5 }0 s 同时，I/O端口的电平也可以通过输入电路进行读取；注意，此时I/O端口的电平一定是输出的电平。; F2 Y2 G; y. w/ e . f9 q% U1 f" g! n% z 08 推挽复用输出模式 $ l5 W! Z% H; z0 o 
& `1 c4 ]; s1 s1 t5 z4 e4 } 推挽复用输出模式，与推挽输出模式很是类似。只是输出的高低电平的来源，不是让CPU直接写输出数据寄存器，取而代之利用片上外设模块的复用功能输出来决定的。 |
| 非常详细的讲解，真好。谢谢 |
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