学习stm32的基础——掌握IO口

Drony

学stm32的过程中，掌握IO口是很重要的基础。这篇博文简单介绍一下stm32的IO口。
        一、IO口的基本操作
        （1）IO口模式：
        GPIO_Mode_IN输入模式，输入3.3V或0V 的高低电平。例如按键程序就是配置称输入模式
        GPIO_Mode_OUT输出模式，输出3.3V或0V 的高低电平。例如LED闪烁程序配置成输出模式。
        GPIO_Mode_AF 复用工作模式。例如I2C，SPI，USART。GPIO就必须配成AF模式。
        GPIO_Mode_AN 模拟输入模式。例如ADC程序必须配置成AN模拟量输入模式。
        （2）当配置成输出模式或者AF模式时，输出类型有两种：
        GPIO_OType_PP 推挽输出，即可输出高电平，也可以输出低电平。
        GPIO_Otype_OD开漏输出，只能输出低电平。
        （3）无论是输入还是输出，都可以配置上下拉类型：
        GPIO_PuPd_NOPULL 不上下拉
        GPIO_PuPd_UP 上拉模式
        GPIO_PuPd_DOWN 下拉模式
        （4）下面具体看下什么是推挽输出，什么是开漏输出，以及它们的特点。
        推挽输出GPIO_OType_PP 特点：
        既可输出高电平，也可以输出低电平。如下图：

        当我们将GPIO配置成低电平的，Q1截止，Q2导通，S2输出低电平；
        当我们将GPIO配置成高电平的，Q1导通，Q2截止，S2输出高电平；
        其实黑色区域是在单片机的内部，因此它的电流是单片机的电流，所以说它驱动能力是较弱的。
        （5）开漏输出GPIO_OType_PP的特点：只能输出低电平，不能输出高电平。
        其优点在于：大电流驱动能力；电平匹配；可以实现“线与”功能。
        逻辑框图如下:

        当往IO写0时：S1为低电平，Q1截止，因此Q2的基极就是VCC为高，Q2导通，S2输出被拉到GND，因此输出低电平。
        当往IO写1 时，S2为高电平，Q1导通，因此Q2的基极被拉到GND为低，Q2截止，S2输出是不确定的。
        因此开漏输出只能输出低电平。S2直接从Q2的集电极引出，所以呀开漏输出也成为集电极开漏输出。
        其实你也可以开漏输出高电平的。那么如何让开漏输出输高电平呢？其实很简单。（这个过渡段好苍白。。。）

        只要在开漏的输出加上一个上拉电阻，就可以输出高电平了(VCC1是单片机内部电源，VCC2是外部电源)，流过R3的电流是由外部电源提供，所以说这种电流可以提供较大的电流。
        例如：VCC1是3.3V（开发板），VCC2是5v时S2就可以输出OV和5V，从而实现了电平转换。也就是说开漏输出有电平转换的功能。
        开漏输出的应用：线与功能

        只有当S1，S3，S5输入全为高电平时输出才是高电平，当S1，S3，S5，中有任意一个为低电平是输出就为低电平。这就是所谓的线与功能。
        例如I2C总线各器件的SDA和SCL都是线“与”关系。
        （6）IO口上下拉作用：
        将不确定的信号通过一个电阻，嵌位在确定电平；
        为开漏型电路输出电流通道；
        在一定程度上提高系统的抗干扰；
        例如串口RS485电路的方向控制。RS485电路是半双工的收发不能同时进行。