单片机GPIO 口输入输出详解

单片机GPIO功能：

一、输入功能:

1.悬浮输入模式：

这种结构的输入阻抗较高，可以用于模拟信号转换为数字信号的场合使用，类似于“墙头草，两边倒”

保护二极管D1和D2的作用是防止从外部管脚输入的电压过高（比如说5V）或者过低（比如说负值）从而损坏引脚电路，通常选用导通压降比较低的锗二极管或肖特基势垒二极管作为保护二极管。（利用二极管压降，抬升或者降低电平，使电平尽量接近理论值）

2.中断悬浮输入模式：

3.上拉输入模式：

将引脚上不确定的电平信号通过一个上拉电阻到高电平（起到固定电平的作用），电阻同时起限流作用。“Weak Pull-Up”弱上拉，可简称为“WPU”模式。常用上拉电阻阻值一般在4.7k——10k之间。

4.中断上拉输入模式：

5.下拉输入模式：

和上拉相对应，将引脚上不确定的电平信号通过一个下拉电阻到电源地（起到固定电平的作用），电阻同时起限流作用。常用下拉电阻阻值一般在4.7k——10k之间。

6.中断下拉输入模式：

单片机配置为中断模式，类似于输入（可以按照输入理解）

二、输出功能：

1.推挽输出模式：（推拉式输出）

导通损耗小（mos管导通电阻小），效率速率高（时钟信号一般配置这个模式）

2.开漏输出模式：

特性：无法输出高电平状态，若要得到确定的高电平状态，需要外接上拉电阻（配置上拉），如果不接外部上拉电阻，则端口状态不确定。适合做电流型的驱动（mos管过电流能力强），其吸收电流的能力较强。（一般20MA以内）

特点1：需要外接上拉电阻（配置上拉）才能输出高电平，驱动电流大多数都是由外部电源通过上拉电阻提供，单片机只需要很小的电流控制（减小了单片机自身的功耗）

特点2：电平宽压（5v也可以使用），保护二极管的作用

特点3：线与特性，端口线上面有一个低电平，则整条线都是低电平。

特点4：开漏输出外接上拉电阻，阻值越小，上升沿时间越短，速度越快；阻值越大，上升沿时间越长，速度越慢（体现了电阻对电路变化的阻碍作用）