新手向，STM32输入输出总结

(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

关于刚入门的新手，我想这几个概念是有必要得搞清楚的，平常触摸的最多的也就是推挽输出、开漏输出、上拉输入这三种，但一向未曾对这些做过归纳。因而，在这里做一个总结：

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的电源低定。

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需一个导通，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。

具体了解：

推挽扩大器的输出级有两个“臂”(两组扩大元件)，一个“臂”的电流添加时，另一个“臂”的电流则减小，二者的状况轮番转化。对负载而言，好像是一个“臂”在推，一个“臂”在拉，共同完成电流输出使命。当输出高电平常，也就是下级负载门输入高电平常，输出端的电流将是下级门从本级电源经VT3拉出。这样一来，输出凹凸电平常，VT3 一路和 VT5 一路将替换作业，然后减低了功耗，进步了每个管的承受才干。又因为不管走哪一路，管子导通电阻都很小，使RC常数很小，改动速度很快。因而，推拉式输出级既进步电路的负载才干，又进步开关速度。

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：

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R pull-up ，MOSFET到GND。IC内部仅需很下的栅极驱动电流。

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，因为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沿的速度 。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. OPEN-DRAIN供给了灵敏的输出方法，可是也有其缺点，就是带来上升沿的延时。因为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的Pin，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。这也是I2C，SMBus等总线判别总线占用状况的原理。弥补：什么是“线与”?：

在一个结点(线)上, 衔接一个上拉电阻到电源 VCC 或 VDD 和 n 个 NPN 或 NMOS 晶体管的集电极 C 或漏极 D, 这些晶体管的发射极 E 或源极 S 都接到地线上, 只需有一个晶体管饱满, 这个结点(线)就被拉到地线电平上. 因为这些晶体管的基极注入电流(NPN)或栅极加上高电平(NMOS), 晶体管就会饱满, 所以这些基极或栅极对这个结点(线)的联系是或非 NOR 逻辑. 假设这个结点后边加一个反相器, 就是或 OR 逻辑.

其实能够简略的了解为：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，只需都为高电平常，与的成果才为逻辑1。

关于推挽输出和开漏输出，最终用一幅最简略的图形来归纳：

该图中左面的就是推挽输出方法，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。

浮空输入：关于浮空输入，一向没找到很威望的解说，只好从以下图中去了解了

因为浮空输入一般多用于外部按键输入，结合图上的输入部分电路，我了解为浮空输入状况下，IO的电平状况是不确定的，完全由外部输入决议，假设在该引脚悬空的状况下，读取该端口的电平是不确定的。

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。

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)

最终总结下运用状况：

在STM32中选用IO方法

(1) 浮空输入_IN_FLOATING ——浮空输入，能够做KEY辨认，RX1

(2)带上拉输入_IPU——IO内部上拉电阻输入

(3)带下拉输入_IPD—— IO内部下拉电阻输入

(4) 模仿输入_AIN ——运用ADC模仿输入，或许低功耗下省电

(5)开漏输出_OUT_OD ——IO输出0接GND，IO输出1，悬空，需求外接上拉电阻，才干完成输出高电平。当输出为1时，IO口的状况由上拉电阻拉高电平，但因为是开漏输出方法，这样IO口也就能够由外部电路改动为低电平或不变。能够读IO输入电平改变，完成C51的IO双向功用

(6)推挽输出_OUT_PP ——IO输出0-接GND， IO输出1 -接VCC，读输入值是不知道的

(7)复用功用的推挽输出_AF_PP ——片内外设功用(I2C的SCL,SDA)

(8)复用功用的开漏输出_AF_OD——片内外设功用(TX1,MOSI,MISO.SCK.SS)

STM32设置实例：

(1)模仿I2C运用开漏输出_OUT_OD，接上拉电阻，能够正确输出0和1;读值时先GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);拉高，然后能够读IO的值;运用GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0);

(2)假设是无上拉电阻，IO默许是高电平;需求读取IO的值，能够运用带上拉输入_IPU和浮空输入_IN_FLOATING和开漏输出_OUT_OD;

一、GPIO装备

(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

GPIO_Speed_10MHz 最高输出速率10MHz

GPIO_Speed_2MHz 最高输出速率2MHz

GPIO_Speed_50MHz 最高输出速率50MHz1.1 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：

1.1.1 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。

1.1.2 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。

1.1.3 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。

1.2 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。

1.3 在复位期间和刚复位后，复用功用未敞开，I/O端口被装备成浮空输入方法。

1.4 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。

1.5 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、推挽输出与开漏输出的差异推挽输出:能够输出高,低电平,衔接数字器材;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).

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.

要完成 线与 需求用OC(open collector)门电路.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需一个导通，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当端口装备为输出时：

开漏方法：输出 0 时，N-MOS 导通，P-MOS 不被激活，输出0。

输出 1 时，N-MOS 高阻， P-MOS 不被激活，输出1(需求外部上拉电路);此方法能够把端口作为双向IO运用。

推挽方法：输出 0 时，N-MOS 导通，P-MOS 高阻 ，输出0。

输出 1 时，N-MOS 高阻，P-MOS 导通，输出1(不需求外部上拉电路)。简略来说开漏是0的时分接GND 1的时分浮空 推挽是0的时分接GND 1的时分接VCC3、在STM32中选用IO方法

(1) 浮空输入_IN_FLOATING ——浮空输入，能够做KEY辨认，RX1

(2)带上拉输入_IPU——IO内部上拉电阻输入

(3)带下拉输入_IPD—— IO内部下拉电阻输入

(4) 模仿输入_AIN ——运用ADC模仿输入，或许低功耗下省电

(5)开漏输出_OUT_OD ——IO输出0接GND，IO输出1，悬空，需求外接上拉电阻，才干完成输出高电平。当输出为1时，IO口的状况由上拉电阻拉高电平，但因为是开漏输出方法，这样IO口也就能够由外部电路改动为低电平或不变 。能够读IO输入电平改变，完成C51的IO双向功用

(6)推挽输出_OUT_PP ——IO输出0-接GND， IO输出1 -接VCC，读输入值是不知道的

(7)复用功用的推挽输出_AF_PP ——片内外设功用(I2C的SCL,SDA)

(8)复用功用的开漏输出_AF_OD——片内外设功用(TX1,MOSI,MISO.SCK.SS)实例总结：(1)模仿I2C运用开漏输出_OUT_OD，接上拉电阻，能够正确输出0和1;读值时先

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);拉高，然后能够读IO的值;运用

GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0);(2)假设是无上拉电阻，IO默许是高电平;需求读取IO的值，能够运用

带上拉输入_IPU和浮空输入_IN_FLOATING和 开漏输出_OUT_OD;4、IO低功耗：关于模仿输入低功耗，依据STM32的低功耗AN(AN2629)及其源文件，在STOP方法下，为了得到尽量低的功耗，的确把一切的IO(包含非A/D输入的GPIO)都设置为模仿输入5、程序(1)时钟：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |

RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);(2)IO装备：

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; // IR 输入

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)输出输入：输出0：GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0)

输出1：GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0)

输入： GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)