STM32 GPIO的特性是什么？如何选型？

779 STM32

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2022-2-8 06:57:07　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 12 个回答。邀请回答 h1654155275.6473 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报 qjqb 相关推荐 • STM32的GPIO特性是什么？ 1011 • 请问芯片抗辐射特性和电磁兼容特性怎么去查找 2181 • 树莓派的GPIO口有哪些电气特性 2483 • 复位监控芯片的特性有哪些？选型时需要注意哪些问题？ 1594 • STM32应该怎么选型 6422 • STM32CubeMX串口的特性是什么？如何配置？ 463 • 什么是GPIO？ GPIO组成原理是什么？ 1592 • STM32L4系列各种低功耗模式的特性是什么？ 1480 • 如何利用STM32CubeMx去实现控制GPIO灯闪烁的程序呢 1223 • STM32 SPI具有哪些特性呢 1687 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 1、基本结构 STM32 GPIO是通用输入/输出端口的英文简称，其可实现输入、输出、驱动、通信等功能，STM32的I/O 端口有8种模式（4种输入模式和4种输出模式），每个 I/O 端口位支持3种最大翻转速度（2MHz、10MHz、50MHz），均可自由编程，但I/O 端口寄存器必须按 32 位字、半字（16位）或字节（8位）进行访问，具体模式如下所示：浮空输入上拉输入下拉输入模拟输入开漏输出推挽输出复用功能推挽输出复用功能开漏输出以STM32L011为例（其他STM32处理器大同小异），GPIO基本结构如下所示：关键器件解析： 1、保护二极管：防止I/O引脚外部过高、过低的电压输入，当引脚电压高于VDDIOx时，上方的二极管导通；当引脚电压低于VSS时，下方的二极管导通，防止不正常电压引入芯片导致芯片烧毁。 2、开关：开关为TTL肖特基触发器，将模拟信号转化为0和1的数字信号，但当GPIO作为ADC采集电压通道时，此时信号不再经过触发器进行TTL电平转换。 3、P-MOS、N-MOS：单元电路使得GPIO具有“推挽输出”和“开漏输出”的功能。 2、4种输入模式 STM32具有浮空输入、上拉输入、下拉输入和模拟输入4种输入模式。浮空输入模式，I/O端口的电平信号由外部输入决定，电平状态不确定，最终直接进入输入数据寄存器。浮空输入通常用于配置USART的RX引脚，如下图所示：上拉输入模式，I/O端口悬空（在无信号输入）的情况下，电平状态保持在高电平，当输入低电平时，电平状态是低电平，最终直接进入输入数据寄存器，如下图所示：下拉输入模式，I/O端口悬空（在无信号输入）的情况下，电平状态保持在低电平，当输入高电平时，电平状态是高电平，最终直接进入输入数据寄存器，如下图所示：模拟输入模式，I/O端口的模拟信号（电压信号，而非电平信号）直接模拟输入到片上外设模块，比如ADC模块等。模拟输入通常应用于ADC模拟输入，或者低功耗下省电等情景，如下图所示： 3、4种输出模式 STM32有开漏输出、推挽输出、复用功能开漏输出和复用功能推挽输出4种输出模式（本文STM32L011的上、下拉电阻为公共区域，所以输出模式具有上拉或下拉功能）。开漏输出模式，通过配置置位/复位寄存器或者输出数据寄存器的值，途经N-MOS管，最终输出到I/O端口。开漏输出只可以输出强低电平，高电平得靠外部电阻拉高，输出端相当于三极管的集电极，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)，如下图所示：需要注意N-MOS管的特性，当设置输出的电平状态为高电平时，N-MOS管处于关闭状态，此时I/O端口的电平就不会由输出的高低电平决定，而是由I/O端口内部或者外部的上拉或者下拉决定；当设置输出的电平状态为低电平时，N-MOS管处于开启状态，此时I/O端口的电平就是低电平。推挽输出模式，通过配置置位/复位寄存器或者输出数据寄存器的值，P-MOS管和N-MOS管，最终输出到I/O端口。推挽输出可以输出强高、低电平，连接数字器件，如下图所示：需要注意P-MOS管和N-MOS管的特性，当设置输出的电平状态为高电平时，P-MOS管处于开启状态，N-MOS管处于关闭状态，此时I/O端口的电平就由P-MOS管决定：高电平；当设置输出的电平状态为低电平时，P-MOS管处于关闭状态，N-MOS管处于开启状态，此时I/O端口的电平就由N-MOS管决定：低电平。复用功能开漏输出模式、复用功能推挽输出模式的原理和开漏输出模式、推挽输出模式原理基本一致，只不过输出的高低电平，不是由MCU配置置位/复位寄存器或者输出数据寄存器的值，而是利用片上外设模块的复用功能输出来决定的（通信接口（SPI，UART，I 2 C，USB，CAN，LCD等）、定时器、调试接口等复用）。复用功能开漏输出通常用于TX1、MOSI、MISO等引脚的配置，复用功能推挽输出通常用于I2C的SCL、SDA。以复用功能推挽输出模式为例，实现原理如下图所示： 4、GPIO选型和配置如何选择适合其应用开发的GPIO模式和配置呢？请参考下图所示。

2022-2-8 13:58:31 评论举报魏荣梅