STM32_GPIO口

一、GPIO功能

1、输入浮空模式

   浮空输入状态下，STM32读到的电平只根据IO端口的电平有关，如果不连接确定电平负载该引脚的电压也是不确定的

2、输入上拉模式

开启上拉时引脚默认电压为高电平，开启下拉时引脚默认电压是低电平

3、输入下拉模式

开启上拉时引脚默认电压为高电平，开启下拉时引脚默认电压是低电平

4、模拟输入模式

GPIO的引脚用于ADC电压采集的输入通道时，需要将GPIO设置为模拟输入模式
注意：除ADC和DAC要将IO配置为模拟通道其他外设功能一律要将IO配置为复用功能模式

5、开漏输出模式

如果微控制器要输出0，可以从IO口直接输出低电平，但如果微控制器想控制要输出1，那么如果电路上没有额外加上拉电阻，就不能输出高电平
注意：开漏输出模式，输出电流的能力比推挽输出弱，在一些对输出电流要求不太高且低功耗的项目中可能会用到

6、推挽输出模式

7、开漏复用输出模式

和开漏输出差不多，区别如下

8、复用推挽输出

9、推挽输出与开漏输出对比

一般采用推挽输出

二、GPIO的5种应用模式

三、上下拉电阻

1、上拉电阻

上拉电阻在引脚外建立了一套额外的电路，保证即使在开关断路的情况下，引脚也能被拉至高电平。这里的电阻只是简单的固定值电阻，连接在电源和适当的引脚之间。当开关断开时，引脚电压被上拉至Vcc；当开关闭合时，引脚电压被下拉到地。

如果不使用上拉电阻，则会导致电路短路。这是因为引脚是不能直接接地或短路Vcc的，这样会造成电路的损坏。

2、下拉电阻

当外部设备断开或为高阻抗时，下拉电阻可以确保引脚的输入是稳定的低电平。当按下开关时，逻辑电平变成高电平，这时有少量电流流经5V到地，从而防止引脚与5V电源短路。

3、注意事项

在选择上拉电阻的时候，有两个需要考虑的注意事项：

功耗：按下开关时，输入引脚被拉低。如果电阻值太低，大电流将流过上拉电阻，会导致设备发热，功耗增加，对于低功耗的项目应始终避免这种情况的发生。
漏电流：当未按下按钮时，输入引脚被拉高，上拉电阻的大小控制着输入引脚上的电压。引脚的漏电流流过高阻值的上拉电阻会分走部分电压，导致输入电压变小。
根据以上两个条件，对于上拉电阻，需要使用至少比输入引脚阻抗值小10倍的电阻。对于工作在5V的逻辑器件，典型的上拉电阻值应在1-5kΩ之间。另一方面，对于开关和电阻传感器，典型的上拉电阻值应在1-10kΩ之间。对于下拉电阻，其电阻应始终大于逻辑电路的阻抗。否则过大的电流将导致电压下降太多，使得引脚上的输入电压保持恒定的逻辑低值（不论开关是打开还是关闭）。

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