最近在看数据手册的时分，发现在Cortex-M3里，关于GPIO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
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：
如图所示，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，共同完结电流输出使命。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。%&&&&&%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，假如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。所以假如对延时有要求，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.假如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，假如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，假如在该引脚悬空的状况下，读取该端口的电平是不确定的。
（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，才干完结输出高电平。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，完结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）复刻苦用的推挽输出_AF_PP ——片内外设功用（I2C的SCL,SDA）
（8）复刻苦用的开漏输出_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）假如是无上拉电阻，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；
1）作为一般GPIO输入：依据需求装备该引脚为浮空输入、带弱上拉输入或带弱下拉输入，一起不要使能该引脚对应的一切复刻苦用模块。
2）作为一般GPIO输出：依据需求装备该引脚为推挽输出或开漏输出，一起不要使能该引脚对应的一切复刻苦用模块。
3）作为一般模仿输入：装备该引脚为模仿输入方法，一起不要使能该引脚对应的一切复刻苦用模块。
4）作为内置外设的输入：依据需求装备该引脚为浮空输入、带弱上拉输入或带弱下拉输入，一起使能该引脚对应的某个复刻苦用模块。
5）作为内置外设的输出：依据需求装备该引脚为复用推挽输出或复用开漏输出，一起使能该引脚对应的一切复刻苦用模块。
留意假如有多个复刻苦用模块对应同一个引脚，只能使能其间之一，其它模块坚持非使能状况。
比方要运用STM32F103VBT6的47、48脚的USART3功用，则需求装备47脚为复用推挽输出或复用开漏输出，装备48脚为某种输入方法，一起使能USART3并坚持I2C2的非使能状况。
假如要运用STM32F103VBT6的47脚作为TIM2_CH3，则需求对TIM2进行重映射，然后再按复刻苦用的方法装备对应引脚。
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一、GPIO方法装备
1、输入/输出方法（参阅stm32手册）
2、GPIO输出方法下，几种速度的差异：
(1). GPIO 引脚速度： GPIO_Speed_2MHz (10MHz, 50MHz) ;
又称输出驱动电路的响应速度：（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。）
可了解为:输出驱动电路的带宽：即一个驱动电路能够不失真地经过信号的最大频率。
(假如一个信号的频率超越了驱动电路的响应速度，就有或许信号失真。失真要素？)
假如信号频率为10MHz，而你装备了2MHz的带宽，则10MHz的方波很或许就变成了正弦波。就好比是公路的规划时速，轿车速度低于规划时速时，能够平稳地运转，假如超越规划时速就会波动，乃至翻车。
关键是： GPIO的引脚速度跟运用相匹配，速度装备越高，噪声越大，功耗越大。
带宽速度高的驱动器耗电大、噪声也大，带宽低的驱动器耗电小、噪声也小。运用适宜的驱动器能够下降功耗和噪声
比方：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频率的信号，但却选用了较低频率的驱动模块，很或许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 USART串口，若最大波特率只需115.2k，那用2M的速度就够了，既省电也噪声小。
② I2C接口，若运用400k波特率，若想把余量留大些，能够选用10M的GPIO引脚速度。
③ SPI接口，若运用18M或9M波特率，需求选用50M的GPIO的引脚速度。
(2). GPIO的翻转速度指：输入/输出寄存器的0 ，1 值反映到外部引脚(APB2上)凹凸电平的速度.手册上指出GPIO最大翻转速度可达18MHz。
@经过简略的程序测验，用示波器观察到的翻转时刻: 是归纳的时刻，包含取指令的时刻、指令履行的时刻、指令履行后信号传递到寄存器的时刻(这其间或许经过许多环节，比方AHB、APB、总线裁定等)，最终才是信号从寄存器传输到引脚所阅历的时刻。
如：有上拉电阻，其阻值越大，RC延时越大，即逻辑电平转化的速度越慢，功耗越大。
(3).GPIO 输出速度：与程序有关，(程序中写的多久输出一个信号)。
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。
3、在复位期间和刚复位后，复刻苦用未敞开，I/O端口被装备成浮空输入方法。
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。
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。
一般运用：
模仿输入_AIN ——运用ADC模仿输入，或许低功耗下省电。
浮空输入_IN_FLOATING ——能够做KEY辨认，RX1
开漏输出_Out_OD——运用于I2C总线； （STM32开漏输出若外部不接上拉电阻只能输出0）
二. 管脚的复刻苦用 重映射
1、复刻苦用：内置外设是与I/O口共用引出管脚（不同的功用对应同一管脚）
STM32 一切内置外设的外部引脚都是与规范GPIO引脚复用的，假如有多个复刻苦用模块对应同一个引脚，只能使能其间之一，其它模块坚持非使能状况。
2、重映射功用：复刻苦用的引出脚能够经过重映射，从不同的I/O管脚引出，即复刻苦 能的引出脚位是可经过程序改动到其他的引脚上！
直接优点：PCB电路板的规划人员能够在需求的状况下，不用把某些信号在板上绕一大圈完结联接，方便了PCB的规划一起潜在地削减了信号的穿插搅扰。
如：USART1： 0: 没有重映像(TX/PA9，RX/PA10)； 1: 重映像(TX/PB6，RX/PB7)。
（参阅AFIO_MAPR寄存器介绍）[0,1为一寄存器的bit值]
【注】 下述复刻苦用的引出脚具有重映射功用：
– 晶体振荡器的引脚在不接晶体时，能够作为一般I/O口
– CAN模块； – JTAG调试接口；- 大部分定时器的引出接口； – 大部分USART引出接口
– I2C1的引出接口； – SPI1的引出接口；
举例：关于STM32F103VBT6，47引脚为PB10，它的复刻苦用是I2C2_SCL和 USART3_TX，表明在上电之后它的默许功用为PB10，而I2C2的SCL和USART3的TX为它的复刻苦用；另外在TIM2的引脚重映射后，TIM2_CH3也成为这个引脚的复刻苦用。
(1)要运用STM32F103VBT6的47、48脚的USART3功用，则需求装备47脚为复用推挽输出或复用开漏输出，装备48脚为某种输入方法，一起使能USART3并坚持I2C2的非使能状况。
(2)运用STM32F103VBT6的47脚作为TIM2_CH3，则需求对TIM2进行重映射，然后再按复刻苦用的方法装备对应引脚.
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输入输出快速切换
#define HD7279_DAT_OUT GPIOB->CRH=(GPIOB->CRH&(~(0x0000000F<<20)))|0x00000003<<20 //推挽输出
#define HD7279_DAT_IN GPIOB->CRH=(GPIOB->CRH&(~(0x0000000F<<20)))|0x00000004<<20 //浮空输入
