端口概述spa
在STM32中,每一個I/O端口能夠由軟件配置成爲輸入/輸出模式。復位期間或剛復位後,I/O端口被配置成浮空輸入模式。全部的GPIO引腳有一個內部弱上拉和弱下拉,當配置爲輸入時,
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它們能夠被激活或者是斷開。blog
全部的端口都有外部中斷的能力。路由
AF功能:對於複用功能,端口必須配置成複用功能輸出模式。當軟件把一個GPIO腳配置成複用輸出功能,可是外設沒有被激活,它的輸出將不肯定。還能夠進行軟件重映射I/O複用功能。class
輸入模式軟件
四種輸入模式:上拉輸入、下拉輸入、浮空輸入、模擬輸入。配置
以上電路由右至左看:im
I/O即GPIO的外接部分;d3
在引腳上下鏈接保護二極管,當輸入電壓高於VDD時,上方二極管導通吸取此高電壓;當引腳電壓低於VSS時,下方的二極管導通,防止不正常電壓引入芯片致使芯片燒燬。 儘管STM32芯片內部有這樣的保護,但並不意味着STM32的引腳就無所不能,若是直接將引腳鏈接大功率器件,好比電機,那麼要麼電機不轉,要麼燒壞芯片。若是要驅動一些大功率器件,必需要加大功率及隔離電路驅動。也能夠說STM32引腳是用來作控制,而不是作驅動使用的。
命名
從圖中能夠看到,上拉和下拉電阻上都有一個開關,經過配置上下拉電阻開關,能夠控制引腳的默認狀態電平。當開啓上拉時引腳默認電壓爲高電平,開啓下拉時,引腳默認電壓爲低電平,這樣就能夠消除引腳不定狀態的影響。固然也能夠將上拉和下拉的開關都關斷,這種狀態咱們稱爲浮空模式,一旦配置成這個模式,引腳的電壓是不肯定的,若是用萬用表測量此模式下管腳電壓時會發現只有 1 點幾伏,並且還不時改變,因此通常狀況下咱們都會給引腳設置成上拉或者下拉模式,使它有一個默認狀態。STM32 上下拉及浮空模式的配置是經過GPIOx_CRL和GPIOx_CRH寄存器控制的,你們在《STM32F1xx中文參考手冊》查閱。STM32內部的上拉實際上是一個弱上拉,也就是說經過此上拉電阻輸出的電流很小,若是想要輸出一個大電流,那麼就須要外接上拉電阻了。
模擬輸入配置:上下拉電阻被禁止。由於通過施密特觸發器的信號只有1/0兩種狀態,信號源不通過觸發器直接進行輸入。
輸出模式
四種輸出模式:推輓輸出、開漏輸出、複用推輓輸出、複用開漏輸出。
所謂推輓輸出模式,是根據P-MOS和N-MOS管的工做方式命名的。在該結構單元輸入一個高電平時,P-MOS管導通,N-MOS管截止(能夠將P-MOS看成NPN三極管,N-MOS看成PNP三極管來看就很是清楚),對外輸出高電平(3.3V)。在該單元輸入一個低電平時,P-MOS管截止,N-MOS管導通, 對外輸出低電平 (0V) 。若是當切換輸入高低電平時,兩個MOS管將輪流導通,一個負責灌電流(電流輸出到負載),一個負責拉電流(負載電流流向芯片),使其負載能力和開關速度都比普通的方式有很大的提升。
在開漏輸出模式時,不論輸入是高電平仍是低電平,P-MOS 管總處於關閉狀態。當給這個單元電路輸入低電平時,N-MOS 管導通,輸出即爲低電平。當輸入高電平時,N-MOS 管截止,這個時候引腳狀態既不是高電平,又不是低電平,咱們稱之爲高阻態。若是想讓引腳輸出高電平,那麼引腳必須外接一個上拉電阻,由上拉電阻提供高電平。在開漏模式時,對輸入數據寄存器的讀訪問可獲得I/O狀態。
複用功能輸出:當I/O引腳被配置成爲複用輸出時,內置的外設的信號驅動輸出緩衝器被打開,即由片內外設提供輸出功能。因此當使用某引腳的複用功能時,必定要打開片上外設、複用時鐘,且將使用複用的推輓或者開漏輸出。
由上圖可知,輸出電平由輸出數據寄存器決定,能夠經過修改GPIOx_BSRR來影響電路的輸出。
引腳配置
STM32的每一個外設引腳配置狀況可見《STM32中文參考手冊》。包括TIM/USART/SPI/I2S/I2C/BxCAN/USB/USB OTG/SDIO/ADC DAC/FSMC等。