STM32的8种输入输出方式.pdf

以及上拉输入、下拉输入、浮空输入、模拟输入的区别 分类：STM32 2012-02-14 21:21 3167人阅读 评论(3) 收藏 举报 io 任务 工作 图形 c 以及上拉输入、下拉输入、浮空输入、模拟输入的区别 最近在看数据手册的时候，发现在Cortex-M3里，对于GPIO 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 （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 对于刚入门的新手，我想这几个概念是必须得搞清楚的，平时接触的最多的也就是推挽输出、开漏输出、上拉输入这三种，但 一直未曾对这些做过归纳。因此，在这里做一个总结： 推挽输出:可以输出高,低电平,连接数字器件; 推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的 时候另一个截止。高低电平由IC的电源低定。 推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET, 以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务, 电路工作时，两只对 称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小、效率高。输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。推拉式输 出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。 详细理解： 如图所示，推挽放大器的输出级有两个“臂” （两组放大元件），一个“臂” 的电流增加时，另一个“臂” 的电流则减小，二者的状态 轮流转换。对负载而言，好像是一个“臂”在推，一个“臂”在拉，共同完成电流输出任务。当输出高电平时，也就是下级负载门 输入高电平时，输出端的电流将是下级门从本级电源经VT3拉出。这样一来，输出高低电平时，VT3 一路和 VT5 一路将交替 工作，从而减低了功耗，提高了每个管的承受能力。又由于不论走哪一路，管子导通电阻都很小，使RC常数很小，转变速度 很快。因此，推拉式输出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。 开漏输出:输出端相当于三极管的集电极. 要得到高电平状态需要上拉电阻才行. 适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对 强(一般20ma 以内). 开漏形式的电路有以下几个特点： 1. 利用外部电路的驱动能力，减少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，开漏是用来连接不同电平的器件，匹配电平用的，因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时，只能输出低电平，如 果需要同时具备输出高电平的功能，则需要接上拉电阻，很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压，便可以改变传输电平。 比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS 电平输出等。（上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度 。阻值越大，速度 越低功耗越小，所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。） 3. OPEN-DRAIN提供了灵活的输出方式，但是也有其弱点，就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对 负载充电，所以当电阻选择小时延时就小，但功耗大；反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求，则建议用下降沿输出。 4. 可以将多个开漏输出的Pin ，连接到一条线上。通过一只上拉电阻，在不增加任何器件的情况下，形成“与逻辑”关系。这也 是I2C ，SMBus等总线判断总线占用状态的原理。补充：什么是“线与” ？： 在一个结点(线)上, 连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, 只要有一个晶体管饱和, 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), 晶体管就会饱和, 所以这些基极或栅极对这个结点(线) 的关系是或非 NOR 逻辑. 如果这个 结点后面加一个反相器, 就是或 OR 逻辑. 其实可以简单的理解为：在所有引脚连在一起时，外接一上拉电阻，如果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 ，只有都为高电平时，与的结果才为逻辑1。 关于推挽输出和开漏输出，最后用一