1、STM32的GPIO结构图
GPIO共有8中设置形式：输入浮空、输入上拉、输入下拉、模仿输入、开漏输出、推挽式输出、推挽式复用功用，开漏复用功用，共4种输入，2种输入，2种复用功用。
2、形式阐明
①浮空输入
图中施密特触发器是敞开的，IO口的状况能够直接送到输入寄存器中，CPU能够直接读取输入寄存器；
在上图中，暗影的部分处于不作业状况，尤其是下半部分的输出电路，实际上是与端口处于阻隔状况。
黄色的高亮部分显现了数据传输通道，外部的电平信号经过左面编号1的IO端口进入STM32，经过编号2的施密特触发器的整形送入编号3的输入数据寄存器，在输入数据寄存器的另一端编号4，CPU能够随时读出IO端口的电平状况。
②上拉输入
上图是STM32的GPIO带上拉输入形式的装备。与前面的浮空输入形式比较，仅仅是在数据通道上部，接入了一个上拉电阻，依据STM32的数据手册，这个上拉电阻阻值介于30K~50K。
相同，CPU能够随时在输入数据寄存器的另一端，读出IO端口的电平状况。
③下拉输入
④模仿输入
施密特触发器是封闭的，信号直接到ADC输入；
STM32的模仿输入通道的装备则愈加简略，信号从左面编号1的端口进入，从右边编号2的一端直接进入ADC模块。
这儿咱们看到一切的上拉、下拉电阻和施密特触发器，均处于断开状况，因而输入数据寄存器将不能反映端口上的电平状况，也就是说，模仿输入装备下，CPU不能在输入数据寄存器上读到有用的数据。
⑤开漏输出形式
当CPU在编号1端经过“位设置/清楚寄存器”或“输出数据寄存器”写入数据后，该数据位经过编号2的输出控制电路传送到编号4的IO端口。
假如CPU写入的是逻辑1，则编号3的N-MOS管将处于封闭状况，此刻IO端口的电平将由外部的上拉电阻决议，假如CPU写入的是逻辑0，则编号3的N-MOS管将处于敞开状况，此刻IO端口的电平被编号3的N-MOS管拉到了VSS的零电位。
在上图的上半部，施密特触发器处于敞开状况，这意味着CPU能够在“输入数据寄存器”的另一端，随时监控IO端口的状况；经过这个特性，还完成了虚拟的IO端口双向通信，只需CPU输出逻辑1，因为编号3的N-MOS管处于封闭状况，IO端口的电平将完全由外部电路决议，因而，CPU能够在“输入数据寄存器”读到外部电路的信号，而不是它自己输出的逻辑1。
GPIO口的输出形式下，有3种输出速度可选（2MHz、10MHz和50MHz），这个速度是指GPIO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IO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，到达最佳的噪声控制和下降功耗的意图。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。当然假如要输出较高的频率的信号，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。
⑥开漏输出复用功用
⑦推挽输出形式
⑧推挽复用输出形式
GPIO推挽复用输出形式，编号2的输出控制电路的输入，与复用功用的输出端相连，此刻输出数据寄存器被从输出通道断开了，并和片上外设的输出信号衔接。咱们将GPIO装备成复用输出功用后，假如外设没有被激活，那么它的输出将不确认，其它部分与前述形式共同，包含对“输入数据寄存器”的读取。
3、运用场合
①上拉输入、下拉输入能够用来检测外部信号；例如，按键等；
②浮空输入形式，因为输入阻抗较大，一般把这种形式用于规范通信协议的I2C、USART的接纳端；
③一般推挽输出形式一般运用在输出电平为0和3.3V的场合。而一般开漏输出形式一般运用在电平不匹配的场合，如需求输出5V的高电平，就需求在外部一个上拉电阻，电源为5V，把GPIO设置为开漏形式，当输出高阻态时，由上拉电阻和电源向外输出5V电平。
④关于相应的复用形式，则是依据GPIO的复用功用来挑选，如GPIO的引脚用作串口的输出，则运用复用推挽输出形式。假如用在IC、SMBUS这些需求线与功用的复用场合，就运用复用开漏形式。
⑤在运用任何一种开漏形式时，都需求接上拉电阻。
