STM32学习笔记（五） ------ I/O的几种工作模式及其应用场合

一、GPIO的几种工作模式

（1）GPIO_Mode_AIN 模拟输入

（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入

（3）GPIO_Mode_IPD 下拉输入

（4）GPIO_Mode_IPU 上拉输入

（5）GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出

（6）GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出

（7）GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出

（8）GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出

二、几个输出方式的简单说明

1、模拟输入： 顾名思义，即为输入模拟信号

2、浮空输入：I/O口的状态是不确定的，完全由外部输入决定

3、下拉输入：在没有信号输入的时候默认输入低电平

4、上拉输入：在没有信号输入的时候默认输入高电平

5、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IO双向功能

6、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、复 用：理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况

三、开漏输出和推挽输出的详细说明

1、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

a、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R pull-up ，MOSFET到GND。IC内部仅需很下的栅极驱动电压。

b、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沿的速度 。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。）

c、可以将多个开漏输出的Pin，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。这也是I2C，SMBus等总线判断总线占用状态的原理。

弱点：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。

2、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。

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。

四、常用的I/O配置模式

（1） 浮空输入_IN_FLOATING ——浮空输入，可以做KEY识别，RX1

（2）带上拉输入_IPU——IO内部上拉电阻输入

（3）带下拉输入_IPD—— IO内部下拉电阻输入

（4） 模拟输入_AIN ——应用ADC模拟输入，或者低功耗下省电

（5）开漏输出_OUT_OD ——实现I/O双向功能、普通GPIO输出

（6）推挽输出_OUT_PP ——普通GPIO输出

（7）复用功能的推挽输出_AF_PP ——片内外设功能（TX1,I2C的SCL,SDA）

（8）复用功能的开漏输出_AF_OD——片内外设功能（MOSI,MISO.SCK.SS）