關於STM32F103的GPIO口的介紹 （筆記篇）

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智控無人機小組

寫作時間：2020.09.29

關於STM32F103的GPIO口的介紹
（聽課筆記篇）

這是IO口的基本形式

以下就是四種輸入方式的介紹：

（1）
浮空輸入模式

浮空輸入模式下，上拉下拉開關是不會開啟的，電平從I/O口輸入，電平傳輸到TTL(它的狀態是開啟的)直接到輸入資料暫存器，CPU進行讀取讀取TTL中的資料。

（2）
上拉輸入模式

這種輸入方式上拉電阻會被接通，這是與浮空輸入模式唯一的不同點，其它類似。上拉電一般大小為30K~50K左右

（3）下拉輸入模式

這種輸出方式和浮空輸入模式唯一的不同就是下拉電阻開啟了。

（4）模擬模式

這種模式下，上拉電阻和下拉電阻是無效的，外部向內部輸入的是模擬量。（而並非是單純的0和1，是以電壓的形式而不是以電平的形式。電壓是有大小的。電平沒有大小（不是高就是低及0或1），輸入的模擬量一般是0V~3.3V，此時TTL截至，所以直接將模擬量輸出給CPU進行處理。

以下就是四種輸出方式的介紹：

（1）開漏輸出模式

在此時的狀態下，如果寫入的資料是1，該資料會通過位暫存器
後到達輸出暫存器 ODR，後連結到輸出控制電路。此時輸出控制電路輸出的是1，N_MOS管處於閉合狀態，此時I/O口的電平不會由輸出控制電路輸出的輸出來決定（因為N_MOS管處於截至狀態）。此時I/O口的電平由外部的上拉電阻和下拉電阻來決定，也就是說此時的I/O口處於類似浮空的狀態。此時的電平可以根據輸入資料暫存器讓CPU來讀取。（注意：因為此時的I/O口電平不是由輸出控制電路決定的，是由外部電路的上拉和下拉決定的。所以CPU讀到的不一定是CPU寫入的資料）

如果此時寫入的資料是0，輸出控制電路輸出的也是0，N_MOS管處於開啟狀態，這時I/O口的電平會被N_MOS管拉到VSS，所以此時的I/O口也是低電平，所以此時此刻CPU也可以讀到該低電平。（注意：這兩個過程TTL都是開啟的狀態）

（2）開漏複用輸出模式

這種方式與開漏輸出模式的唯一不同點就是訊號的來源方式不同。開漏輸出模式是通過CPU來暫存器來提供訊號的（及0或1）。而開漏複用輸出模式是通過複用功能來提供訊號的，實質就是來源於外部裝置。

（3）推輓輸出方式

控制輸出的暫存器和開漏輸出模式是一樣的，方式也一樣。

如果控制電路輸出為1，P_MOS管就會處於導通狀態，N_MOS管處於截至狀態，此時1就會被傳輸到I/O口，I/O口就會輸出1。同樣的，控制電路輸出為0，P_MOS管就會處於截至狀態，N_MOS管處於導通狀態，此時I/O口輸出0。CPU的讀取資料與開漏輸出模式一樣。

（4）推輓複用輸出方式

此狀態和推輓輸出差不多的，就是輸入訊號的方式不同（看圖類比開漏輸出模式與開漏複用輸出模式的區別可的知）。

以上四種輸入方式，四種輸出方式介紹完畢。