STM32GPIO引脚八种工作模式

1. GPIO简述

GPIO（General-purpose input/output），通用型输入输出。简单理解就是我们可以控制输入输出的STM32引脚，统称为GPIO。

GPIO存在的意义就是用程序控制或读取它们的输出或输入。

2. 功能描述

• 每个IO口（就是引脚）都有两个配置寄存器分别负责高16位和低16为就是H和L的区别：
  • GPIOx_CRL（x就是什么引脚  例如GPIOA） CRL 就是 LOW 控制低16位
  • GPIOx_CRH                                                    CRH 就是HIGH 控制高16为
• 每个IO口（还是引脚）都有两个数据寄存器分别负责端口的输入输出
  • GPIOx_ODR  ODR的意思就是(Output Data Register) O就是Output 的意思负责输输出     当然 这里所谓的输出是引脚的输出  不是给引脚的输出

    

  • GPIOx_IDR    IDR的意思就是(Input Data Register) I就是input 的意思负责输输入              这里所谓的输入给是引脚的输入  不是引脚给的输出

    

3. GPIO的8种工作模式

• 3.1 输入浮空（Input floating）

  当一个GPIO配置为输入浮空时，它既没有内部上拉电阻也没有内部下拉电阻连接到该引脚。这意味着在没有外部信号驱动的情况下，该引脚的状态是不确定的，可能会受到噪声的影响。

• 3.2 输入上拉（Input pull-up）

  在这种配置中，当GPIO设置为输入时，内部会有一个上拉电阻将引脚电压拉高至电源电压（Vcc）。如果没有外部信号将其拉低，则该引脚将保持高电平状态。

• 3.3 输入下拉（Input pull-down）

  与输入上拉相反，输入下拉会在GPIO配置为输入时使用内部下拉电阻将引脚电压拉低至地（GND）。如果没有外部信号将其拉高，则该引脚将保持低电平状态。

• 3.4 模拟输入（Analog）

  模拟输入模式允许GPIO引脚用作模数转换器（ADC）的输入端口，用于读取模拟电压信号。这种模式通常禁用了数字输入功能。

• 3.5 通用开漏输出（Output open-drain）

  在开漏输出模式下，当输出为低电平时，内部晶体管导通，将引脚拉低至地；而当输出为高电平时，内部晶体管关闭，引脚呈现高阻态。通常需要外加上拉电阻来实现高电平输出。

• 3.6 通用推挽式输出（Output push-pull）

  推挽式输出模式下，GPIO可以驱动高电平或低电平。内部电路包含两个晶体管，一个用来拉高输出电压（推），另一个用来拉低输出电压（拉）。这种方式可以直接驱动负载而不需要额外的上拉或下拉电阻。

• 3.7 推挽式复用功能（Alternate function push-pull）

  这是将GPIO配置为支持特定外围设备功能（如SPI、I²C等通信协议）的一种模式，并且采用推挽式的输出方式。这意味着引脚可以用于特殊的外设功能而不是普通的GPIO操作。

• 3.8 开漏复用功能（Alternate function open-drain）

  与推挽式复用功能类似，但使用的是开漏输出方式。这意味着在执行特殊功能时，如I²C通信，需要外加上拉电阻以确保正确的逻辑电平。

每种配置模式都有其特定的应用场景和优势，在设计硬件和编写固件时选择合适的配置非常重要。