STM32：STM32GPIO编程高级特性详解：开漏与推挽输出.docx

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STM32：STM32GPIO编程高级特性详解：开漏与推挽输出

1STM32GPIO概述

1.1GPIO的基本功能

在STM32微控制器中，GPIO（GeneralPurposeInput/Output）模块提供了灵活的输入输出接口，允许用户通过编程控制芯片上的引脚状态。STM32的GPIO引脚可以配置为输入、输出或复用功能，这使得它们能够适应各种应用需求，如LED控制、按键检测、通信接口等。

1.1.1输入模式

GPIO引脚在输入模式下，可以配置为上拉、下拉或浮空状态。上拉和下拉电阻的使用，可以确保在没有外部信号时，引脚保持在高电平或低电平状态，避免了信号的不确定性。

1.1.2输出模式

输出模式下，GPIO引脚可以配置为推挽输出或开漏输出。推挽输出可以直接驱动负载，提供高电平或低电平输出；开漏输出则需要外部上拉电阻才能提供高电平输出，但这种配置允许GPIO引脚与其他开漏输出或推挽输出的引脚进行电平共享，实现线与逻辑。

1.2GPIO的高级特性介绍

STM32的GPIO模块不仅提供了基本的输入输出功能，还具备一些高级特性，如开漏与推挽输出、输入边沿检测、输出速度控制、输出类型选择等，这些特性增强了GPIO的灵活性和适应性。

1.2.1开漏与推挽输出

1.2.1.1推挽输出

推挽输出是最常见的输出模式，它通过内部的PMOS和NMOS晶体管，能够直接输出高电平或低电平。在高电平输出时，PMOS晶体管导通；在低电平输出时，NMOS晶体管导通。这种模式适用于大多数数字电路的直接驱动。

1.2.1.2开漏输出

开漏输出模式下，内部的PMOS晶体管被禁用，只有NMOS晶体管可以导通，这意味着在输出低电平时，NMOS晶体管导通，引脚与地相连；而在输出高电平时，NMOS晶体管关闭，引脚处于高阻态。为了获得高电平输出，需要在引脚外部连接一个上拉电阻到电源。开漏输出模式的一个主要优点是能够实现电平转换和线与逻辑。

1.2.1.3代码示例

下面是一个使用STM32HAL库配置GPIO引脚为推挽输出和开漏输出的示例代码：

//导入必要的库

#includestm32f1xx_hal.h

//定义GPIO引脚

#defineGPIO_PIN_1GPIO_PIN_1

#defineGPIOAGPIOA

//定义GPIO配置结构体

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct={0};

intmain(void)

{

//初始化HAL库

HAL_Init();

//配置时钟

__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

//配置GPIOA的引脚1为推挽输出

GPIO_InitStruct.Pin=GPIO_PIN_1;

GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;//推挽输出

GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_NOPULL;

GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_LOW;

HAL_GPIO_Init(GPIOA,GPIO_InitStruct);

//配置GPIOA的引脚2为开漏输出

GPIO_InitStruct.Pin=GPIO_PIN_2;

GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_OD;//开漏输出

GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_NOPULL;

GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_LOW;

HAL_GPIO_Init(GPIOA,GPIO_InitStruct);

//循环控制引脚状态

while(1)

{

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_SET);//设置引脚1为高电平

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);//设置引脚2为低电平

HAL_Delay(500);//延时500ms

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_RESET);//设置引脚1为低电平

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_S