大家好，我是知微！
學習過微控制器的小夥伴對GPIO肯定不陌生，GPIO （general purpose input output）是通用輸入輸出埠的簡稱，通俗來講就是微控制器上的引腳。
在STM32中，GPIO的工作模式被細分為8種，對於初學者來講，要理解它們可太難了！
誒誒誒，給個機會，先別急著退出哈！
這不是有我在呢，跟著這篇文章學習，保證你幾分鐘時間就能輕鬆掌握這8種工作模式。
那麼，好戲開始咯！
輸入輸出
首先，我們先要知道一個概念，GPIO的輸入輸出都是相對於MCU(微控制器)來說的。
- MCU給引腳訊號，稱之為輸出
- MCU接收引腳給過來的訊號，則叫做輸入。
知道這個之後，我們就可以進行下一步了，先從輸出說起。
四種輸出模式
1、 推輓輸出
我第一次聽到推輓這個詞的時候，一臉懵逼，啥玩意兒啊！其實看英文反而好理解，push-pull，也就是推拉的意思。
這個叫做推
這個叫做挽
- 推輓輸出模式下，GPIO可以輸出高電平，也可以輸出低電平。
- 當輸出高電平時，P-MOS導通，電流按下圖箭頭所示流出去，稱之為推，把電流推出去。
- 當輸出低電平時，N-MOS導通，電流按下圖箭頭所示流進來，稱之為挽，把電流挽回來。
應用場景：適用於通用的數字輸出場景，如點亮LED燈
2、開漏輸出
這又是一個不好理解的詞，開漏，是不是什麼東西開了，然後漏出來了？
其實不是這樣的，開是開路的意思。開路表示電路中存在一個斷鏈，電流無法從一個點流到另一個點。
那麼肯定有小夥伴會有疑問，開路和斷路有啥區別？
這裡簡單說明一下：
-
開路表示電路中不存在電流流動；
-
斷路表示電路中某一部分不透過電流流動，但是電路中仍然存在其他電流流動的路徑
好了，話題不扯遠了，繼續說開漏中的漏。
我們知道，MOS管的三個極分別是柵極(G)、源極(S)和漏極(D)。這裡的漏就是MOS三個極中的漏極。
- 開漏輸出模式下，GPIO可以輸出低電平，也可以輸出高阻態。在此模式下，P-MOS始終處於關斷狀態。
- 當輸出控制器將P-MOS關斷、N-MOS導通時，此時輸出接VSS，輸出低電平
- 當輸出控制器將P-MOS關斷、N-MOS關斷時，相當於什麼都沒接，此時輸出浮空，相對於其它點的電阻無窮大，呈現高阻態，可以理解為開路
應用場景：適用於多個裝置共享同一訊號線，如I2C通訊協議
3、複用推輓輸出
- 和推輓輸出同理，只不過此時的輸出控制器由片上外設控制
應用場景：允許GPIO引腳用於微控制器的特定功能，如SPI、I2C、USART等介面，同時保持推輓輸出的特性
4、複用開漏輸出
- 和開漏輸出同理，只不過此時的輸出控制器由片上外設控制
應用場景：適用於複用功能介面，且需要多裝置共享通訊匯流排（如I2C）的場景
四種輸入模式
1、上拉輸入
你可以把輸入驅動器框中，跟VDD和VSS連線的電阻，想象成兩個彈簧。
當VDD的開關閉合時，上拉電阻接通VDD，此時彈簧向上拉。
可以讀取I/O引腳狀態，預設為高電平。
應用場景：常用於矩陣鍵盤或按鈕輸入
2、下拉輸入
當VSS的開關閉合時，下拉電阻接通VSS，此時彈簧向下拉。
可以讀取I/O引腳狀態，預設為低電平。
應用場景：如按鈕開關連線到地時的檢測
3、浮空輸入
當VDD和VSS的開關都斷開時，此時彈簧既不向上拉，也不向下拉，處於一種懸空的狀態。
浮空輸入狀態下，讀取該埠的電平是不確定的。
應用場景：常用於接收來自開關、鍵盤或其他數字介面的訊號
4、模擬輸入
從圖示可以看到，之前的3種模式，輸入的訊號都經過了TTL施密特觸發器，把緩慢變化的模擬訊號轉換成階段變化的數字訊號。而這種模式，訊號沒有經過施密特觸發器，直接接到片上外設。
相較於其他輸入模式只能讀取到邏輯高/低電平（數字量），該模式能讀取到細微變化的值（模擬量）。
通俗來講就是，別的模式只能讀取0和1，而模擬輸入可以讀取到0-1的變化區間。
主要應用：讀取來自感測器（如溫度感測器、電位計）的模擬訊號
好了，STM32的8種GPIO埠模式的介紹到這裡就結束了，看完之後是不是對這些概念清晰多了。
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