【STM】GPIO工作原理及寄存器、5V容忍

GPIO工作方式：

4种输入模式：

　　输入浮空：一般多用于外部按键输入，此状态下IO口的电平状态完全由外部输入决定，常用作KEY识别

　　输入上拉：将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平,电阻同时起限流作用

　　输入下拉：将不确定的信号通过一个电阻嵌位在低电平,电阻同时起限流作用

　　模拟输入：输入为模拟量，用于ADC模拟输入或低功耗下省电

4种输出模式：

　　开漏输出：IO口为0输出强低电平，IO口为1时需要通过外部电阻拉高，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

　　　　　　   适合做电流型驱动，吸收电流能力相对较强(20mA以内)

　　　　　　　IO口状态由上拉电阻拉高电平，但可由外部电路改为低电平或不变，可以读IO口输入电平变化

　　推挽输出：可以输出强高低电平，连接数字器件

　　　　　　　读输入值时未知

　　开漏复用：片内外设功能(TX1,MOSI,MISO,SCK,SS)

　　推挽复用：片内外设功能(I2C的SCL,SDA)

4种最大输出速度：2MHZ

 

配置寄存器：

7组IO口(GPIOA-GPIOG)，每组有16个IO(GPIOA.0-GPIOA.15)，每组IO口含有下边10个寄存器，控制16个IO口

端口模式寄存器(GPIOx_MODER)：每IO口两位

1 MODERy[1:0]:(y=0...15)
2 00:输入(复位状态)
3 01：通用输出模式
4 10：复用功能模式
5 11：模拟模式

端口输出类型寄存器(GPIOx_OTYPER)：每IO口一位，高16位不用

1 OTy[1:0]:(y=0...15)
2 0:输出推挽(复位状态)
3 1:输出开漏 

端口输出速度寄存器(GPIOx_OSPEEDR)：每IO口两位

1 OSPEEDRy[1:0]:(y=0...15)
2 00:2MHz
3 01:25MHz
4 10:50MHz
5 11:100MHz

端口上拉下拉寄存器(GPIOx_PUPDR)：

1 PUPDRy[1:0]:(y=0...15)
2 00:无上拉或下拉
3 01:上拉
4 10:下拉
5 11:保留

端口输入数据寄存器(GPIOx_IDR)：

1 IDRy[15:0]:(y=0...15)
2 端口输入数据

端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR)：

1 ODRy[15:0]:(y=0...15)
2 端口输出数据

端口置位复位寄存器(GPIOx_BSRR)：

1 BRy[15:0]:位31:16
2 0:不会对相应的ODRx位执行任何操作
3 1:对相应的ODRx位进行复位
4 
5 BSy[15:0]:位15:0
6 0:不会对相应的ODRx位执行任何操作
7 1:对相应的ODRx位进行置位
8 同时对BSx和BRx置位，则BSx的优先级更高

端口配置锁存寄存器(GPIOx_LCKR)：

两个复位功能寄存器(GPIOx_AFRL & GPIOx_AFRH)：

 

引脚复用：

通过芯片资料中的pin and ball definitions查看，将普通IO口复用为外设引脚

 

5V容忍：

STM32的引脚一般接的电压是3.3V的，但有些管脚允许接入5V电压，通过pin and ball definitions中的I/O structure查看，如果显示FT就是可以容忍5V，未标识FT则代表不支持5V容忍