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[導讀]一、GPIO配置(1)GPIO_Mode_AIN 模擬輸入(2)GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空輸入(3)GPIO_Mode_IPD 下拉輸入(4)GPIO_Mode_IPU 上拉輸入(5)GPIO_Mode_Out_OD 開漏輸出(6)GPIO_Mode_Out_PP 推挽輸出(7)GPIO_Mo

一、GPIO配置
(1)GPIO_Mode_AIN 模擬輸入
(2)GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空輸入
(3)GPIO_Mode_IPD 下拉輸入
(4)GPIO_Mode_IPU 上拉輸入
(5)GPIO_Mode_Out_OD 開漏輸出
(6)GPIO_Mode_Out_PP 推挽輸出
(7)GPIO_Mode_AF_OD 復用開漏輸出
(8)GPIO_Mode_AF_PP 復用推挽輸出
GPIO_Speed_10MHz 最高輸出速率10MHz
GPIO_Speed_2MHz 最高輸出速率2MHz
GPIO_Speed_50MHz 最高輸出速率50MHz

1.1 I/O口的輸出模式下,有3種輸出速度可選(2MHz、10MHz和50MHz),這個速度是指I/O口驅(qū)動電路的響應速度而不是輸出信號的速度,輸出信號的速度與程序有關(芯片內(nèi)部在I/O口 的輸出部分安排了多個響應速度不同的輸出驅(qū)動電路,用戶可以根據(jù)自己的需要選擇合適的驅(qū)動電路)。通過選擇速度來選擇不同的輸出驅(qū)動模塊,達到最佳的噪聲 控制和降低功耗的目的。高頻的驅(qū)動電路,噪聲也高,當不需要高的輸出頻率時,請選用低頻驅(qū)動電路,這樣非常有利于提高系統(tǒng)的EMI性能。當然如果要輸出較高頻率的信號,但卻選用了較低頻率的驅(qū)動模塊,很可能會得到失真的輸出信號。

關鍵是GPIO的引腳速度跟應用匹配(推薦10倍以上?)。比如:
1.1.1 對于串口,假如最大波特率只需115.2k,那么用2M的GPIO的引腳速度就夠了,既省電也噪聲小。
1.1.2 對于I2C接口,假如使用400k波特率,若想把余量留大些,那么用2M的GPIO的引腳速度或許不夠,這時可以選用10M的GPIO引腳速度。
1.1.3 對于SPI接口,假如使用18M或9M波特率,用10M的GPIO的引腳速度顯然不夠了,需要選用50M的GPIO的引腳速度。
1.2 GPIO口設為輸入時,輸出驅(qū)動電路與端口是斷開,所以輸出速度配置無意義。
1.3 在復位期間和剛復位后,復用功能未開啟,I/O端口被配置成浮空輸入模式。
1.4 所有端口都有外部中斷能力。為了使用外部中斷線,端口必須配置成輸入模式。
1.5 GPIO口的配置具有上鎖功能,當配置好GPIO口后,可以通過程序鎖住配置組合,直到下次芯片復位才能解鎖。

2、推挽輸出與開漏輸出的區(qū)別

推挽輸出:可以輸出高,低電平,連接數(shù)字器件;開漏輸出:輸出端相當于三極管的集電極. 要得到高電平狀態(tài)需要上拉電阻才行. 適合于做電流型的驅(qū)動,其吸收電流的能力相對強(一般20ma以內(nèi)).
推挽結構一般是指兩個三極管分別受兩互補信號的控制,總是在一個三極管導通的時候另一個截止.
要實現(xiàn) 線與 需要用OC(open collector)門電路.是兩個參數(shù)相同的三極管或MOSFET,以推挽方式存在于電路中,各負責正負半周的波形放大任務,電路工作時,兩只對稱的功率開關管每次只有一個導通,所以導通損耗小,效率高。輸出既可以向負載灌電流,也可以從負載抽取電流

當端口配置為輸出時:
開漏模式:輸出 0 時,N-MOS 導通,P-MOS 不被激活,輸出0。
輸出 1 時,N-MOS 高阻, P-MOS 不被激活,輸出1(需要外部上拉電路);此模式可以把端口作為雙向IO使用。
推挽模式:輸出 0 時,N-MOS 導通,P-MOS 高阻 ,輸出0。
輸出 1 時,N-MOS 高阻,P-MOS 導通,輸出1(不需要外部上拉電路)。

簡單來說開漏是0的時候接GND 1的時候浮空 推挽是0的時候接GND 1的時候接VCC

3、在STM32中選用IO模式
(1) 浮空輸入_IN_FLOATING ——浮空輸入,可以做KEY識別,RX1
(2)帶上拉輸入_IPU——IO內(nèi)部上拉電阻輸入
(3)帶下拉輸入_IPD—— IO內(nèi)部下拉電阻輸入
(4) 模擬輸入_AIN ——應用ADC模擬輸入,或者低功耗下省電
(5)開漏輸出_OUT_OD ——IO輸出0接GND,IO輸出1,懸空,需要外接上拉電阻,才能實現(xiàn)輸出高電平。當輸出為1時,IO口的狀態(tài)由上拉電阻拉高電平,但由于是開漏輸出模式,這樣IO口也就可以由外部電路改變?yōu)榈碗娖交虿蛔?。可以讀IO輸入電平變化,實現(xiàn)C51的IO雙向功能
(6)推挽輸出_OUT_PP ——IO輸出0-接GND, IO輸出1 -接VCC,讀輸入值是未知的
(7)復用功能的推挽輸出_AF_PP ——片內(nèi)外設功能(I2C的SCL,SDA)
(8)復用功能的開漏輸出_AF_OD——片內(nèi)外設功能(TX1,MOSI,MISO.SCK.SS)

實例總結:

(1)模擬I2C使用開漏輸出_OUT_OD,接上拉電阻,能夠正確輸出0和1;讀值時先
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);拉高,然后可以讀IO的值;使用
GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0);

(2)如果是無上拉電阻,IO默認是高電平;需要讀取IO的值,可以使用
帶上拉輸入_IPU和浮空輸入_IN_FLOATING和 開漏輸出_OUT_OD;

4、IO低功耗:

關于模擬輸入&低功耗,根據(jù)STM32的低功耗AN(AN2629)及其源文件,在STOP模式下,為了得到盡量低的功耗,確實把所有的IO(包括非A/D輸入的GPIO)都設置為模擬輸入

5、程序

(1)時鐘:
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |
RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

(2)IO配置:
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; // IR 輸入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

(3)輸出輸入:

輸出0:GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0)
輸出1:GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0)
輸入: GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)


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