嵌入式技术应用（STM32） 1.7.GPIO概述 1.7.GPIO概述.pptx

GPIO概述GPIO概述GPIO全称General-purpose and alternate-function I/Os，包含GPIOs和AFIOs两个部分。GPIO是基础，也就是一般功能输入输出端口；AFIO一般称之为复用IO。通过查看数据手册可以看出，STM32F1系列微控制器几乎没有哪个IO口是只有IO功能，通常还会有第三功能甚至是第四功能，而这部分功能将由AFIO管理。GPIO概述数据手册中的GPIO部分结构图对理解GPIO具有重要意义。GPIO概述增加6个节点编号以分析输入路径。当I/O pin位置有一个输入信号时，在节点1处为保护二极管，2个串联的二极管可以使得输入信号的电压不高于VDD且不低于VSS。节点2为输入输出的路径选择，由于下方为两个MOS管输出，信号无法通过，因此只能往上走。654312GPIO概述节点3位置有2个电阻，分别接VDD、VSS。当连接VDD的开关闭合时，该电阻为上拉电阻，此时的输入方式为“上拉输入”；仅闭合与VSS连接的开关时，该电阻为下拉电阻，此时的输入方式为“下拉输入”；上下两个开关同时断开时，输入方式为“浮空输入”，不允许两个开关同时闭合。654312GPIO概述节点4位置有两条支路，一条连接到模拟输入，另一条经过一个施密特触发器整形到达节点5。节点5同样有两条支路，一条连接到复用功能输入，第二条支路连接到输入数据寄存器，即节点6。可以通过编写程序，使得CPU读输入数据寄存器，从而完成对一个输入信号的读入。654312GPIO概述对于输出路径，同样可以采取该方法分析。节点1处，通过编写程序，CPU对置位/复位寄存器进行操作，则会修改节点2处的输出数据寄存器。节点3处有数据选择器，选择通过的数据来源于输出数据寄存器还是复用功能输出。51423GPIO概述节点4将由输出控制器控制两个MOS管的状态。可以两个MOS管同时工作，这种输出模式称为“推挽输出”；也可配置为P-MOS不工作，仅N-MOS工作，此输出模式称为“开漏输出”。MOS管的输出经过节点5的保护二极管之后，最终到达I/O引脚。51423GPIO概述根据对GPIO结构图的分析，可以得出以下结论：GPIO工作在输出模式时：需要配置输出模式（推挽输出、开漏输出）GPIO工作在输入模式时：需要配置输入模式（上拉输入、下拉输入、浮空输入）