stm32的8种输入输出的含义与区别

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一:四种输入模式

1.上拉输入(GPIO_Mode_IPU):
    上拉输入就是信号进入芯片后加了一个上拉电阻,再经过施密特触发器转换成0、1信号,读取此时的引脚电平为高电平

2.下拉输入(GPIO_Mode_IPD):
    下拉输入就是信号进入 芯片后加了一个下拉电阻,再经过施密特触发器转换成0、1信号,读取此时的引脚电平为低电平

3.模拟输入(GPIO_Mode_AIN):
    信号进入后不经过上拉电阻或者下拉电阻,关闭施密特触发器,经由另一线路把电压信号传送到片上外设模块。比如传送给ADC模块,由ADC采集电压信号。所以可以理解为模拟输入的信号是未经处理的信号,是原汁原味的信号。

4.浮空输入(GPIO_Mode_IN_FLOATING):
信号进入芯片内部后,既没有接上拉电阻也没有接下拉电阻,经由触发器输入配置成这个模式后,用电压变量引脚电压为1点几伏,这是个不确定值。由于其输入阻抗比较大,一般把这种模式用于标准的通讯协议,比如IIC、USART的等


二.四种输出模式

1.推挽输出(GPIO_Mode_Out_PP):
    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

2.开漏输出(GPIO_Mode_Out_OD):
    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R pull-up ,MOSFET到GND。IC内部仅需很下的栅极驱动电流。 
    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。)
    3. OPEN-DRAIN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。 

3.复用推挽输出(GPIO_Mode_AF_PP):片内外设功能(I2C的SCL,SDA) 

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

 

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