关于IO模式（浮空推挽开漏...）描述及应用

Posted 2022-03-26 strongerHuang

Ⅰ、写在前面

在开发STM32的时候，都需要对IO的模式进行配置（GPIO_InitStructure. GPIO_Mode = xxx）。但是，你们都知道各种模式的具体意义吗？

 

有的人问：IO口输出可以上拉吗？ 开漏输出是干什么用的？

 

其实这些问题并不难，只要你了解到每一种模式的真正意思，相信这些问题都不会难道你。本文的内容比较基础，也比较实用，希望对你有所帮助。

 

关于本文的详细内容请看下面章节

 

Ⅱ、模式说明

STM32芯片的IO有8中模式：

（1）GPIO_Mode_AIN 模拟输入

（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入

（3）GPIO_Mode_IPD 下拉输入

（4）GPIO_Mode_IPU 上拉输入

（5）GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出

（6）GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出

（7）GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出

（8）GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出

 

四种输入模式 + 四种输出模式

 

上面IO结构图来自STM32F1参考手册，从图中可以看得出来IO口大致的结构，也能反映出各种模式。

 

 

代码中常见的一些配置：

 

Ⅲ、本文要点

下面结合相关资料，讲述一下各种模式的内容：

 

1.GPIO_Mode_AIN 模拟输入

这个模式比较好理解，主要用于模拟输入时的配置（一般是针对ADC功能）。在特殊DAC输出的时候也用该模式，参看手册：

 

2.GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入

浮空顾名思义就是悬浮在空中，也叫悬空输入。配置成浮空输入模式，如果没有连接其他设备，检测其电平是不定的，有可能检测到高电平，也有可能坚持到低电平。

 

3.GPIO_Mode_IPD、GPIO_Mode_IPU上下拉

GPIO_Mode_IPD下拉 和 GPIO_Mode_IPU上拉模式应该大家都明白它的意思，它们和浮空输入是成对应关系。

 

A.上拉或下拉电阻阻值？

有些时候，了解到阻值的大小有助于硬件的设计，以及软件的编程，阻值大小一般是40K左右，具体可以参看数据手册：

 

B.疑问

有的人会有这样的疑问，为什么没有输出下拉？或输出上拉？

答案其实很简单，在该系统中，MCU起到主要作用，输出的电平是由MCU决定，要么是高电平，要么是低电平。

 

4.GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出

开漏输出这个功能是比较重要的，也是相对比较难一点的（当然，明白了就觉得简单）。或许我们平时没怎么使用过该功能，并不知道它具体的用途，就没有多去了解它。

 

开漏输出大致意思：设置引脚输出为“1”时，该引脚处于开漏，也就是相当于浮空状态； 设置引脚输出为“0”时，该引脚将拉低电平。

 

前面我有一篇文章【模拟I2C读写EEPROM】里面I2C总线的SDA引脚就使用了开漏输出功能。也就是需要在释放SDA总线时，只需要将SDA设置输出为“1”就行了。

 

5.GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出

推挽输出：意思就是输出具有驱动能力（比如：引脚上接一个LED，可以直接点亮，若是开漏输出，就不能点亮LED）。

 

推挽输出这个功能是比较常用的功能，我们一般输出控制某个信号，基本上都是配置为GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出。

 

推挽输出电流大小也是比较关键的一个参数，根据芯片不同，其大小也不同，具体可以查看数据手册：

 

6.GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出

复用开漏输出：该模式和上面“GPIO_Mode_Out_OD开漏输出”类似，只是它引脚对应的功能具有复用的功能。前面文章【硬件I2C读写EEPROM】里面就是使用了该功能。

 

7.GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出

复用推挽输出功能和推完功能类似，主要用在具有复用功能的情况下，比如USART的TX引脚等。

 

Ⅳ、说明

以上总结仅供参考，若有不对之处，敬请谅解。。

 

Ⅴ、最后

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