STM32的八种GPIO工作方式详解
STM32的八种GPIO工作方式详解
STM32的GPIO介绍
STM32引脚说明
GPIO是通用输入/输出端口的简称，是STM32可控制的引脚。
GPIO的引脚与外部硬件设备连接，可实现与外部通讯、控制外部硬件或者采集外部硬件数据的功能。
STM32F103ZET6芯片为144脚芯片，包括7个通用目的的输入/输出口(GPIO)组，分别为GPIOA、GPIOB、GPIOC、GPIOD、GPIOE、GPIOF、GPIOG，同时每组GPIO口组有16个GPIO口。
通常简略称为PAx、PBx、PCx、PDx、PEx、PFx、PGx，其中x为0-15。
STM32的大部分引脚除了当GPIO使用之外，还可以复用位外设功能引脚(比如串口)，这部分在【STM32】STM32端口复用和重映射(AFIO辅助功能时钟) 中有详细的介绍。
GPIO基本结构
每个GPIO内部都有这样的一个电路结构，这个结构在本文下面会具体介绍。
这边的电路图稍微提一下：
保护二极管：IO引脚上下两边两个二极管用于防止引脚外部过高、过低的电压输入。
当引脚电压高于VDD时，上方的二极管导通;当引脚电压低于VSS时，下方的二极管导通，防止不正常电压引入芯片导致芯片烧毁。
但是尽管如此，还是不能直接外接大功率器件，须加大功率及隔离电路驱动，防止烧坏芯片或者外接器件无法正常工作。
P-MOS管和N-MOS管：由P-MOS管和N-MOS管组成的单元电路使得GPIO具有“推挽输出”和“开漏输出”的模式。
这里的电路会在下面很详细地分析到。
TTL肖特基触发器：信号经过触发器后，模拟信号转化为0和1的数字信号。
但是，当GPIO引脚作为ADC采集电压的输入通道时，用其“模拟输入”功能，此时信号不再经过触发器进行TTL电平转换。
ADC外设要采集到的原始的模拟信号。
这里需要注意的是，在查看《STM32中文参考手册V10》中的GPIO的表格时，会看到有“FT”一列，这代表着这个GPIO口时兼容3.3V和5V的;如果没有标注“FT”，就代表着。
STM32F103单片机GPIO使用步骤
STM32F103单片机GPIO使用步骤“快速上手STM32F103单片机，在完成单片机keil编程环境的配置后，第一个要学会的就是GPIO使用，GPIO的常用功能是输入输出，本文将介绍GPIO的C编程步骤。
”01—输出功能配置使用GPIO的步骤为以下所述：（1）开启使用引脚的时钟，因此STM32单片机为了实现其低功耗，只有在具体某个GPIO口使能时钟后，此处时钟选择需要与下文（2）中GPIO引脚相对应方能使用，具体对应关系查看手册，如图1所示，PC[15:0]表示PC15~PC0，同理PA[15:0]、PB[15:0]、PD[15:0]和PE[15:0]。
GPIOC对应PC[15：0]，GPIOC又对应APB2总线。
本文PC13使能时钟为APB2；（2）配置GPIO结构体参数，分别配置输出模式为推挽输出模式，选择GPIO引脚为PC13，输出频率为最高50MHz。
（3）设置输出引脚的具体数值，0或者1，也即高低电平。
图102—keil程序Keil软件中，在User组下添加main.c文件，在该文件下添加如下代码：#include "stm32f10x.h" // 包含头文件，stm32f10x.h的定义文件int main(void){RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); //使能GPIOC的时钟GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; //定义GPIO结构体GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; //选择GPIO端口，P13GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //选择GPIO端口速度GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //选择GPIO端口输出模式，推挽GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct); //初始化选择GPIOC端口GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); //P13复位，为0while(1) //无限循环，保证单片机运行状态{}}编译文件，无错误后，可下载程序到单片机中执行。
STM32-GPIO及EXTI初始化详解
STM32-GPIO及EXTI初始化详解void EXTI_Configuration(void); //定义IO中断初始化函数EXTI_Configuration();//IO中断初始化函数调用简单应用：//中断设置void EXTI_Configuration(void){EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //EXTI初始化结构定义EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_LINE_KEY_BUTTON);//清除中断标志GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource3);//管脚选择GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource4);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource5);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource6);EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//事件选择EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//触发模式EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3 | EXTI_Line4; //线路选择EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//启动中断EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//初始化}//RCC初始化函数中开启I/O时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);//GPIO初始化函数中定义输入I/O管脚。
STM32中GPIO的8种工作模式总结
STM32 中GPIO 的8 种工作模式总结
一、推挽输出：可以输出高、低电平，连接数字器件;推挽结构一般是指两个三极管分别受两个互补信号的控制，总是在一个三极管导通的时候另一个截止。
高低电平由IC 的电源决定。
形象点解释：推挽，就是有推有拉，任何时候IO 口的电平都是确定的，不需要外接上拉或者下拉电阻。
推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET，以推挽方式存在于电路
中，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小、效率高。
输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。
推拉式输出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。
二、开漏输出：
开漏，就等于输出口接了个NPN 三极管，并且只接了E，B，而C 极是开
路的，你可以接一个电阻到3.3V，也可以接一个电阻到5V，这样，在输出
1 的时候，就可以是5V 电压，也可以是3.3V 电压了，但是不接电阻上拉的
时候，这个输出高就不能实现了。
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。
适合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强(一般20mA 以内)。
开漏形
式的电路有以下几个特点：。
STM32 GPIO 配置之ODR, BSRR, BRR 详解
STM32 GPIO 配置之ODR, BSRR, BRR 详解用stm32 的配置GPIO 来控制LED 显示状态，可用ODR,BSRR,BRR 直接来控制引脚输出状态.ODR寄存器可读可写：既能控制管脚为高电平，也能控制管脚为低电平。
管脚对于位写1 gpio 管脚为高电平，写0 为低电平BSRR 只写寄存器：[color=Red]既能控制管脚为高电平，也能控制管脚为低电平。
对寄存器高16bit 写1 对应管脚为低电平，对寄存器低16bit写1对应管脚为高电平。
写0 ,无动作BRR 只写寄存器：只能改变管脚状态为低电平，对寄存器管脚对于位写1 相应管脚会为低电平。
写0 无动作。
刚开始或许你跟我一样有以下疑惑：1.既然ODR 能控制管脚高低电平为什么还需要BSRR和SRR寄存器？2.既然BSRR能实现BRR的全部功能，为什么还需要SRR寄存器？对于问题1 ------ 意法半导体给的答案是---“This way, there is no risk that an IRQ occurs between the read and the modify access.”什么意思呢？就就是你用BSRR和BRR去改变管脚状态的时候，没有被中断打断的风险。
也就不需要关闭中断。
用ODR操作GPIO的伪代码如下：disable_irq()save_gpio_pin_sate = read_gpio_pin_state();save_gpio_pin_sate = xxxx;chang_gpio_pin_state(save_gpio_pin_sate);enable_irq();关闭中断明显会延迟或丢失一事件的捕获，所以控制GPIO的状态最好还是用SBRR和BRR对于问题2 ------- 个人经验判断意法半导体仅仅是为了程序员操作方便估计做么做的。
因为BSRR的低16bsts 恰好是set操作，而高16bit是reset 操作而BRR 低16bits 是reset 操作。
STM32单片机的八种IO口模式解析
STM32单片机的八种IO口模式解析
STM32八种IO口模式区别
（1）GPIO_Mode_AIN模拟输入
（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING浮空输入
（3）GPIO_Mode_IPD下拉输入
（4）GPIO_Mode_IPU上拉输入
（5）GPIO_Mode_Out_OD开漏输出
（6）GPIO_Mode_Out_PP推挽输出
（7）GPIO_Mode_AF_OD复用开漏输出
（8）GPIO_Mode_AF_PP复用推挽输出
以下是详细讲解
（1）GPIO_Mode_AIN模拟输入
即关闭施密特触发器，将电压信号传送到片上外设模块（不接上、下拉电阻）
（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING浮空输入
浮空输入状态下，IO的电平状态是不确定的，完全由外部输入决定，如果在该引脚悬空的情况下，读取该端口的电平是不确定的
（3）GPIO_Mode_IPD下拉输入GPIO_Mode_IPU上拉输入
一般来讲，上拉电阻为1K-10K，电阻越小，驱动能力越强
电阻的作用：防止输入端悬空，减少外部电流对芯片的干扰，限流；，增加高电平输出时的驱动能力。
上拉输入：在默认状态下（GPIO引脚无输入）为高电平
下拉输入：在默认状态下（GPIO引脚无输入）为低电平
（4）GPIO_Mode_Out_OD开漏输出
开漏输出：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。
适合于做电流型的驱动，。
STM32中GPIO的8种工作模式
一、推挽输出：可以输出高、低电平，连接数字器件；推挽结构一般是指两个三极管分别受两个互补信号的控制，总是在一个三极管导通的时候另一个截止。
高低电平由IC的电源决定。
推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小、效率高。
输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。
推拉式输出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。
二、开漏输出：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。
适合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强（一般20mA以内）。
开漏形式的电路有以下几个特点：1、利用外部电路的驱动能力，减少IC内部的驱动。
当IC内部MOSFET导通时，驱动电流是从外部的VCC流经上拉电阻、MOSFET到GND。
IC内部仅需很小的栅极驱动电流。
2、一般来说，开漏是用来连接不同电平的器件，匹配电平用的，因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时，只能输出低电平，如果需要同时具备输出高电平的功能，则需要接上拉电阻，很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压，便可以改变传输电平。
比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。
（上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的速度。
阻值越大，速度越低功耗越小，所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。
）3、开漏输出提供了灵活的输出方式，但是也有其弱点，就是带来上升沿的延时。
因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电，所以当电阻选择小时延时就小，但功耗大；反之延时大功耗小。
所以如果对延时有要求，则建议用下降沿输出。
4、可以将多个开漏输出连接到一条线上。
通过一只上拉电阻，在不增加任何器件的情况下，形成“与逻辑”关系，即“线与”。
可以简单的理解为：在所有引脚连在一起时，外接一上拉电阻，如果有一个引脚输出为逻辑0，相当于接地，与之并联的回路“相当于被一根导线短路”，所以外电路逻辑电平便为0，只有都为高电平时，与的结果才为逻辑1。
推荐-第4章 stm32单片机通用输入输出GPIO 精品
为了使不同器件封装的外设IO功能的数量达到最优，可以把一些复用 功能重新映射到其它一些引脚上，这可以通过软件配置相应的寄存器 来完成。
USART3_TX 的默认引出脚是 PB10， USART3_RX 的默认引出脚是 PB11；重映射 后，USART3_TX 的引出脚为 PD8，变更 USART3_RX 的引出脚为PD9
STM32 引脚
PC口 16脚 PD口 3脚
PA口 16脚
PB口 16脚
STM32F103RBT6 包含4个端口： PA口 、PB口、PC口、PD口，共有 51个I/O管脚: PA口 16脚+ PB口16脚+ PC口16脚+ PD口3脚。
4.1 STM32F10x的输入/输出基本结构
4.2 GPIO相关功能寄存器
STM32单片机 最多有7个16位的并行 I/O端口： PA、PB、PC、PD、PE、PF、PG。
STM32F103Cx、103Rx单片机 只有4个16位的 并行 I/O端口：PA、PB、PC、PD。
STM32 引脚
PC口 3脚 PD口 2脚
PA口 16脚
PB口 16脚
STM32F103CBT6 包含4个端口： PA口 、PB口、PC口、PD口，共有 37个I/O管脚: PA口 16脚+ PB口16脚+ PC口3脚+ PD口2脚。
STM32F10x处理器的每个GPIO端口都对应有: 2个32位配置寄存器（GPIOx-CRL，GPIOx-CRH） 2个32位数据寄存器（GPIOx-IDR，GPIOx-ODR） 1个32位置位/复位寄存器（GPIOx-BSRR） 1个16位复位寄存器（GPIOx-BRR） 1个32位锁定寄存器（GPIOx-LCKR）
GPIO的8种模式详解
和stm32的GPIO相关的寄存器有 （1）两个32位的配置寄存器（GPIOX_CRL,GPIOX_CRH） 每一个IO占用4位，16个IO占用64位就是两个32为寄存器。 其中CNF[1:0]是用来配置模式的，其定义如下 MODE[1:0]是用来配置输入输出模式及输出模式下的端口速率的 （2）端口输入数据寄存器（GPIOX_IDR） 其中高16位是保留的，低十六位对应着16个IO口的数据位。 （3）端口输出数据寄存器（GPIOX_ODR） 其中高16位是保留的，低十六位对应着16个IO口的数据位。 （4）端口位设置/清除寄存器（GPIOX_BSRR） 其中的每一位的定义如下： （5）端口位清除寄存器（GPIOX_BRR） 前面的16位是保留的，后面的十六位的定义如下： （6）端口配置锁定寄存器（GPIOX_LCKR）
介绍gpio的八种工作模式特点及应用场景
标题：深度探讨GPIO的八种工作模式特点及应用场景在嵌入式系统中，GPIO（General Purpose Input/Output）是非常重要的接口，它可以在数字电路中扮演着非常重要的作用。
GPIO的工作模式多种多样，每种模式都有其特点和应用场景。
在本文中，我将深度探讨GPIO的八种工作模式特点以及在实际应用中的各种场景。
1. 输入模式- 简介：输入模式是最基础的GPIO工作模式，用于将外部信号输入到嵌入式系统中。
- 特点：具有高电平或低电平的状态，并能够接收外部传感器、开关等设备的信号。
- 应用场景：用于接收按钮、传感器等外部设备的输入信号，如温度传感器、光敏电阻等。
2. 输出模式- 简介：输出模式是将嵌入式系统中的数字信号输出到外部设备中。
- 特点：可以输出高电平或低电平的数字信号，控制外部设备的状态。
- 应用场景：用于控制LED灯、蜂鸣器、继电器等外部设备，实现各种实际应用。
3. 推挽输出- 简介：推挽输出是一种特殊的输出模式，可以输出较大的电流。
- 特点：输出信号可以直接驱动负载，不需要外部电路，具有较高的可靠性。
- 应用场景：用于驱动电机、舵机等高电流负载的驱动，如智能小车、机械臂等项目。
4. 开漏输出- 简介：开漏输出是一种适合于多路设备共享总线的输出模式。
- 特点：可用于实现多设备共享总线，并且可以实现硬件控制的通信协议。
- 应用场景：用于I2C、SPI等多设备共享总线的通信协议，以及控制LED显示器、LCD屏幕等设备。
5. 三态输出- 简介：三态输出是一种可以对外输出、内部拉高或拉低的输出模式。
- 特点：可以使输出引脚处于高阻态，避免对总线的冲突。
- 应用场景：多设备共享总线的通信协议中，避免总线冲突，保证通信的准确性。
6. 模拟输入- 简介：模拟输入模式是用于接收模拟信号的输入模式。
- 特点：可以接收模拟信号，并将其转换成数字信号，进行后续的处理。
- 应用场景：用于接收模拟传感器信号，如声音传感器、光线传感器等，进行模拟信号处理。
介绍gpio的八种工作模式,特点及应用场景
介绍gpio的八种工作模式，特点及应用场景【标题】深入介绍GPIO的八种工作模式，揭秘特点及广泛应用场景【导言】GPIO（General Purpose Input/Output）是通用输入输出引脚的简称，它是现代电子设备中非常重要的一个接口，广泛应用于各个领域，如嵌入式系统、电子工程、物联网等。
GPIO的工作模式决定了其功能特性和应用场景的选择。
本文将全面深入地介绍GPIO的八种工作模式，探讨其特点并揭示其广泛应用场景，以帮助读者更好地理解和应用GPIO接口。
【正文】1. 输入模式输入模式是GPIO最基本的工作模式之一，用于读取外部信号的逻辑电平状态。
在输入模式下，GPIO引脚接收外界电平变化，并将其转换成对应的逻辑值，供处理器或者其他IC进行处理。
常见的应用场景包括按键输入、传感器数据采集等。
2. 输出模式输出模式是GPIO的另一个基础工作模式，用于控制外部设备的电平状态。
在输出模式下，GPIO引脚会根据处理器的指令输出相应的电平信号，驱动外部设备进行工作。
控制LED灯、驱动电机等。
3. 开漏输出模式开漏输出模式是GPIO的一种特殊输出模式，它允许多个输出引脚连接到一个电平上拉电阻上，实现共享一个信号线的目的。
开漏输出模式常用于总线通信（I2C、SPI）等场景，同时也可以用于实现外部电平转换。
4. 串行模式（UART）串行模式是GPIO的一种高级工作模式，常用于数据通信。
UART （Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种常见的串行通信协议，它通过GPIO的输入和输出引脚实现数据的发送和接收。
串行模式在无线通信、蓝牙、WiFi模块等场景中得到了广泛应用。
5. PWM模式PWM（Pulse Width Modulation）模式是GPIO的一种特殊输出模式，用于控制脉冲宽度的调节。
通过在不同时间段内改变高电平和低电平的占空比，可以控制输出引脚产生不同的平均电压或者电流，从而实现对电机速度、LED亮度等的精确控制。