STM32中I/O输入输出模式的示例分析

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Cortex-M3里,对于GPIO的配置种类有8种,输入输出模式各有四种。

输出模式:

1.GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出

2.GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出

3.GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出 

4.GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出

输入模式:

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

I/O输出指的是STM32对“外部”(相对于STM32I/O口的外部,可看成芯片的外部)驱动硬件,可以理解成对外部输出高低电平,不同的模式只是在输出电平的方式上各有不同。

开漏输出(Open Collector Output):其中的“漏”级(Drain)指的是场效应管的漏级,相当于三极管的集电极(Collector)。则“开漏输出”的含义很明显:使用三极管的集电极或场效应晶体管MOSFET的漏级作为输出端,输出高电平时需要在集电极增加上拉电阻拉高输出电位(此时三极管工作在放大状态)。

由三极管电流放大特性(小电流控制大电流)可以知道该种输出方式适合作为电流型驱动,从负载抽取电流的能力相对较强(20mA左右)。

推挽输出(Push-pull Output):推挽结构一般是指两个三极管分别受两个互补信号的控制,一个晶体管的发射级和另一个晶体管的集电极连接作为输出端,总是在一个三极管导通的时候另一个截止,可以输出高、低电平。

推挽输出既可以向负载灌输电流,也可以从负载抽取电流。而且电路工作时,两只对称的晶体管每次只有一个导通,所以导通损耗小、效率高。推挽输出提高了带负载的能力也提高了开关速度。

两种输出方式的电路示意图如下:

STM32中I/O输入输出模式的示例分析

至于复用开漏输出和复用推挽输出则一般是使用第二功能作为GPIO来使用。

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