STM32基础学习笔记（三）

学号：14020520011 姓名：孟天玉

【嵌牛导读】：基于STM32的单片机部分基础学习

【嵌牛鼻子】：学习笔记、单片机、STM32

【嵌牛提问】：STM32有哪些基础模块？能实现什么功能？

【嵌牛正文】：

一.GPIO

GPIO中文简称“通用I/O口”，是芯片内部资源访问外界的通道，I/O口可以通过软件自定义实现不同的功能复用。

STM32F103共有112个通用I/O口，他们分为7组：PA~PG，每组16根线。其中一部分I/O口是专用的，但大部分可以进行复用。

二.GPIO工作方式

STM32的GPIO非常强大，共有4种输入和4种输出方式。

输入方式：浮空输入，上拉输入，下拉输入，模拟输入

输出方式：开漏输出，开漏复用功能，推挽式输出，推挽式复用功能

STM32大部分I/O口兼容5V的TTL电平，这些引脚可以直接与5V器件相连，极大地简化了电路的设计。

一个I/O口主要包含3种电路：输入、输出数据寄存器电路，输入、输出数据驱动电路，ESD静电保护电路。

ESD静电保护二极管作用：如果二极管的上拉电源接到内部的VDD，即内部3.3V，那么该管脚不兼5V TTL电平；反之如果接的是VDD-FT，即内部5V，该管脚兼容5V TTL电平，这就解释了带FT标记的引脚可以兼容5V电平的原因。

下面是各种模式的说明：

1. 浮空输入模式：

此输入的最大特点是MCU读到的引脚状态完全随外部I/O口电平变化，一般用于按键输入。

2. 上拉输出模式：

此模式干扰能力强，适合接地信号的输入。与浮空模式不同在于I/O端口与TTL施密特触发器间接入了30K~50K的上拉电阻，提高了噪声容限。

3. 下拉输入模式

于I/O端口与TTL施密特触发器间接入了30K~50K的下拉电阻，适合有效信号为高电平值信号的接入。

4. 模拟输入模式：

此模式是将I/O口上的信号作为模拟信号直接输到STM32内部的ADC上，进行采样转换。

5. 开漏输出模式

开漏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，适用于电流型的驱动。此模式下I/O端口可以实现双向通信口功能。

此模式有以下特点：

（1）电平匹配：用来匹配外部不同的电平传输，只需改变外部上拉电源的电压，就可以输出用户自定义的电平值。

（2）线与功能：容易实现多个I/O口的“线与”功能，只要将这些I/O口连接在一起，加上上拉电阻即可。线与逻辑:即两个输出端（包括两个以上）直接互连就可以实现“AND”的逻辑功能。

6. 开漏复用输出模式

此模式与开漏输出模式不同点在于：“输入控制电路”的输入端接的是STM32内部的特定功能外设。

7. 推挽式输出模式

此模式下I/O可以输出高、低电平。本质是两个三极管分别受两个互补信号控制，同一时刻只有一个三极管导通，另一个截止。

8. 推挽复用输出模式

此模式与推挽模式区别为：“输入控制电路”的输入端接的是STM32内部的外设电路。

而开漏输出与推挽输出异同可由下图看出：