STM32f10xxx 之 8种GPIO模式

GPIO_Mode_AIN = 0x0, // 模拟输入

GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, // 输入浮空

GPIO_Mode_IPD = 0x28, // 输入下拉

GPIO_Mode_IPU = 0x48, // 输入上拉

GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, // 开漏输出

GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, // 推挽输出

GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, // 第二功能开漏输出

GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 // 第二功能推挽输出

首先说说数字输入，其有三种状态：输入浮空/输入下拉/输入上拉，IO口配置为输入时，port口工作原理图如下：

如上图所示，当GPIO口配置为数字输入时，输出功能被禁能了。

• “输入上拉”：GPIO口透过内部的上拉电阻连接到VDD，此时，GPIO口的状态为高电平，当GPIO口连接到button时，button另一端接地。button闭合时，GPIO口被拉至低电平，CPU即可判别button按下。在实际使用的情况来看，内部弱上拉，信号总是没有外部上拉来的稳定，特别在上电即需要检测IO状态的情况，并且基本上内部弱上拉只适合检测button这种不严格的电平状况，所以如果有条件外接上拉电阻的话，还是不要配置为弱上拉。
• “输入下拉”：很好解释了，GPIO口透过下拉电阻直接接地，此时GPIO口状态为低电平，若用来检测button，button的另一端不再接地，而是接到VCC，此处得十分注意灌电流，以免烧坏MCU。
• “输入浮空”：则是即不配置为输入上拉，也不配置为输入下拉。即IO口处于电平不稳定状态，若是GPIO口闲置未使用，推荐将其配置为输入上拉或者输入下拉，以免干扰正常程序的进行。输入浮空状态通常配合外接上拉或者外接下拉使用。
  接着说数字输出，其也有两种状态：开漏输出/推挽输出，IO口配置为输出时，port口工作原理图如下：
  
• “开漏输出”：P-MOS管是被禁止的，当向OUTPut寄存器写入“0”的时候，N-MOS管直接导通，将IO口接地，当写入“1”的时候，IO口处于高阻态状态。这种情况一般用于外部自带驱动的情况。
• “推挽输出”：当向OUTPut寄存器写入“0”时，N-MOS管直接导通，将IO口接地，当写入“1”时，P-MOS管，导通，GPIO口直接接入VDD，此时向外输出高电平，但驱动能力一般都很弱，还得考虑灌电流的大小，若是需要驱动大功率器件，外部一般还会增加外放驱动电路。
• 第二功能输出状态：什么是第二功能，即有些IO口存在复用的情况，复用的功能即被称作第二功能，输出配置如上所示，当IO口被配置为输出时，其输入被默认配置为输入浮空状态，以I2C为例，I2C从机，不仅仅要检测SDA的状态收取数据，还要可以输出状态发送数据，所以第二功能基本上配置为输出，使其即可输入检测，也可输出，输出方式如何配置视具体情况而言，勿用多言。
• 最后，模拟输入，其port口工作原理图如下：
  
  被配置为模拟输入后，输入检测的施密特触发器和输出部分全部关闭了。输入的值直接接入对应的模拟检测外设，譬如ADC。

说了这么多，接下来以配置TIM2输出PWM的GPIO口配置为例：

TIM2_CH1在“PA0”口，首先使能GPIO A的时钟，

RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );

接着配置IO为复用推挽输出，输出速率选择10MHZ，

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 ; // PA0：A口的第0个引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; // 翻转频率10MHz
GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStructure);

GPIO如此配置，然后配置定时器(不再详述)，最后在PA0即可输出PWM波形了。