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stm32 io 口装备和运用

1.io的模式对于stm32GPIO的配置种类有8种之多:(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…

1.io的方法

关于stm32GPIO的装备品种有8种之多:

(1)GPIO_Mode_AIN模仿输入
(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

在运用stm32单片机时这几个概念是需求搞清楚的,平常触摸的最多的也便是推挽输出、开漏输出、上拉输入这三种,但一向未曾对这些做过概括。因而,在这里做一个总结:

一、推挽输出:能够输出高,低电平,衔接数字器材;推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的操控,总是在一个三极管导通的时分另一个截止。凹凸电平由IC电源低定。

推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方法存在于电路中,各担任正负半周的波形扩大使命,电路作业时,两只对称的功率开关管每次只要一个导通,所以导通损耗小、效率高。输出既能够向负载灌电流,也能够从负载抽取电流。推拉式输出级既进步电路的负载才干,又进步开关速度。

二、开漏输出:输出端相当于三极管的集电极,要得到高电平状况需求上拉电阻才行。适合于做电流型的驱动,其吸收电流的才干相对强(一般20mA以内)。开漏方法的电路有以下几个特色(开漏,就等于输出口接了个NPN三极管,而且只接了E,B,而C极是开路的,你能够接一个电阻到3.3V,也能够接一个电阻到5V,这样,在输出1的时分,就能够是5V电压,也能够是3.3V电压了,可是不接电阻上拉的时分,这个输出高就不能实现了,所以常用作电平转化):

1、运用外部电路的驱动才干,削减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内部仅需很小的极驱动电流。

2、一般来说,开漏是用来衔接不同电平的器材,匹配电平用的,由于开漏引脚不衔接外部的上拉电阻时,只能输出低电平,假设需求一起具有输出高电平的功用,则需求接上拉电阻,很好的一个长处是经过改动上拉电源的电压,便能够改动传输电平。比方加上上拉电阻就能够供给TTL/CMOS电平输出等。(上拉电阻的阻值决议了逻辑电平转化的速度。阻值越大,速度越低功耗越小,所以负载电阻的挑选要统筹功耗和速度。)

3、开漏输出供给了灵敏的输出方法,可是也有其缺点,便是带来上升沿的延时。由于上升沿是经过外接上拉无源电阻对负载充电,所以当电阻挑选小时延时就小,但功耗大;反之延时大功耗小。所以假设对延时有要求,则主张用下降沿输出。

4、能够将多个开漏输出衔接到一条线上。经过一只上拉电阻,在不添加任何器材的状况下,构成“与逻辑”联系,即“线与”。能够简略的了解为:在一切引脚连在一起时,外接一上拉电阻,假设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,只要都为高电平常,与的成果才为逻辑1。

关于推挽输出和开漏输出,下图中左面的便是推挽输出方法,其间比较器输出高电平常下面的PNP三极管截止,而上面NPN三极管导通,输出电平VS+;当比较器输出低电平常则恰恰相反,PNP三极管导通,输出和地相连,为低电平。右边的则能够了解为开漏输出方法,需求接上拉。

三、浮空输入

望文生义便是浮在空中,上面用绳子一拉就上去了,下面用绳子一拉就沉下去了。

四、上拉输入/下拉输入/模仿输入:这几个概念很好了解,从字面便能容易读懂。
五、复用开漏输出、复用推挽输出:能够了解为GPIO口被用作第二功用时的装备状况(即并非作为通用IO口运用)。

2.io口的运用

2.1 IO口时钟简介:

I/O口的输出方法下,有3种输出速度可选(2MHz、10MHz和50MHz),这个速度是指I/O口驱动电路的响应速度而不是输出信号的速度,输出信号的速度与程序有关(芯片内部在I/O口 的输出部分组织了多个响应速度不同的输出驱动电路,用户能够依据自己的需求挑选适宜的驱动电路)。经过挑选速度来挑选不同的输出驱动模块,到达最佳的噪声 操控和下降功耗的意图。高频的驱动电路,噪声也高,当不需求高的输出频率时,请选用低频驱动电路,这样十分有利于进步体系的EMI功用。当然假设要输出较高频率的信号,但却选用了较低频率的驱动模块,很可能会得到失真的输出信号。
关键是GPIO的引脚速度跟运用匹配(引荐10倍以上?)。比方:
关于串口,假设最大波特率只需115.2k,那么用2M的GPIO的引脚速度就够了,既省电也噪声小。
关于I2C接口,假设运用400k波特率,若想把余量留大些,那么用2M的GPIO的引脚速度或许不行,这时能够选用10M的GPIO引脚速度。
关于SPI接口,假设运用18M或9M波特率,用10M的GPIO的引脚速度明显不行了,需求选用50M的GPIO的引脚速度。

2.2装备注意事项:

GPIO口设为输入时,输出驱动电路与端口是断开,所以输出速度装备无意义。
在复位期间和刚复位后,复用功用未舱位,I/O端口被装备成浮空输入方法。
一切端口都有外部中止才干。为了运用外部中止线,端口有必要装备成输入方法。
GPIO口的装备具有上锁功用,当装备好GPIO口后,能够经过程序锁住装备组合,直到下次芯片复位才干解锁。

2.3装备和运用

①装备输入的时钟
②初始化后即被激活(舱位)
③假设运用该外设的输入输出管脚,则需求装备相应的GPIO端口(不然该外设对应的输入输出管脚能够做一般GPIO管脚运用)
④再对外设进行具体装备。
对应到外设的输入输出功用有下述三种状况:
一、外设对应的管脚为输出:需求依据外围电路的装备挑选对应的管脚为复用功用的推挽输出或复用功用的开漏输出。
二、外设对应的管脚为输入:则依据外围电路的装备能够挑选浮空输入、带上拉输入或带下拉输入。
三、ADC对应的管脚:装备管脚为模仿输入。
假设把端口装备成复用输出功用,则引脚和输出寄存器断开,并和片上外设的输出信号衔接。将管脚装备成复用输出功用后,假设外设没有被激活,那么它的输出将不确认。
3.1通用IO端口(GPIO)初始化:
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | B | C, ENABLE):使能APB2总线外设时钟
RCC_ APB2PeriphResetCmd (RCC_APB2Periph_GPIOA | B | C, DISABLE):开释GPIO复位
3.2 装备各个PIN端口(模仿输入_AIN、输入浮空_IN_FLOATING、输入上拉_IPU、输入下拉_IPD、开漏输出_OUT_OD、推挽式输出_OUT_PP、推挽式复用输出_AF_PP、开漏复用输出_AF_OD)
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
3.3 GPIO初始化完结

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