stm32中GPIO口的最大输出速度如何理解?

Posted 2023-04-21

2M、10M和50M，这个如何理解？我的理解如下，估计不对。
比如最大输出速度设为2M，那么如果输出频率超过2M，stm32就反应不过来了，输出的波形就不对了。是不是这样的啊？

几种速度的区别：
(1). GPIO 引脚速度： GPIO_Speed_2MHz (10MHz, 50MHz) ;
又称输出驱动电路的响应速度：（芯片内部在I/O口的输出部分安排了多个响应速度不同的输出驱动电路，用户可以根据自己的需要选择合适的驱动电路，通过选择速度来选择不同的输出驱动模块，达到最佳的噪声控制和降低功耗的目的。）
可理解为: 输出驱动电路的带宽：即一个驱动电路可以不失真地通过信号的最大频率。
(如果一个信号的频率超过了驱动电路的响应速度，就有可能信号失真。失真因素？)
如果信号频率为10MHz，而你配置了2MHz的带宽，则10MHz的方波很可能就变成了正弦波。就好比是公路的设计时速，汽车速度低于设计时速时，可以平稳地运行，如果超过设计时速就会颠簸，甚至翻车。
关键是： GPIO的引脚速度跟应用相匹配，速度配置越高，噪声越大，功耗越大。
带宽速度高的驱动器耗电大、噪声也大，带宽低的驱动器耗电小、噪声也小。使用合适的驱动器可以降低功耗和噪声
比如：高频的驱动电路，噪声也高，当不需要高的输出频率时，请选用低频驱动电路，这样非常有利于提高系统的EMI性能。当然如果要输出较高频率的信号，但却选用了较低频率的驱动模块，很可能会得到失真的输出信号。关键是GPIO的引脚速度跟应用匹配（推荐10倍以上？）。
比如：
</>①　</>USART串口，若最大波特率只需115.2k，那用2M的速度就够了，既省电也噪声小。
</>②　</>I2C接口，若使用400k波特率，若想把余量留大些，可以选用10M的GPIO引脚速度。
</>③　</>SPI接口，若使用18M或9M波特率，需要选用50M的GPIO的引脚速度。
(2). GPIO的翻转速度指：输入/输出寄存器的0 ，1 值反映到外部引脚(APB2上)高低电平的速度.手册上指出GPIO最大翻转速度可达18MHz。
@通过简单的程序测试，用示波器观察到的翻转时间: 是综合的时间，包括取指令的时间、指令执行的时间、指令执行后信号传递到寄存器的时间(这其中可能经过很多环节，比如AHB、APB、总线仲裁等)，最后才是信号从寄存器传输到引脚所经历的时间。
如：有上拉电阻，其阻值越大，RC延时越大，即逻辑电平转换的速度越慢，功耗越大。
(3).GPIO 输出速度：与程序有关，(程序中写的多久输出一个信号)。
2、GPIO口设为输入时，输出驱动电路与端口是断开，所以输出速度配置无意义。
3、在复位期间和刚复位后，复用功能未开启，I/O端口被配置成浮空输入模式。
4、所有端口都有外部中断能力。为了使用外部中断线，端口必须配置成输入模式。
5、GPIO口的配置具有上锁功能，当配置好GPIO口后，可以通过程序锁住配置组合，直到下次芯片复位才能解锁。 参考技术A 　　当STM32的GPIO端口设置为输出模式时，有三种速度可以选择：2MHz、10MHz和50MHz，这个速度是指I/O口驱动电路的速度，是用来选择不同的输出驱动模块，达到最佳的噪声控制和降低功耗的目的。

　　高频的驱动电路，噪声也高，当不需要高的输出频率时，请选用低频驱动电路，这样非常有利于提高系统的EMI性能。

　　当然如果要输出较高频率的信号，但却选用了较低频率的驱动模块，很可能会得到失真的输出信号。 参考技术B stm32中GPIO口的最大输出速度如何理解??

1，是这样的，2M、10M和50M是指GPIO口的采样频率。。不知这样理解对不对，我就是这样做的。
2，我通过PB6采集80KBPS/S的方波，通过中断计采集，完全胜任。追问

可不可以理解成GPIO的频率要大于外设的频率才可以。不然就跟不上了？
但也不能太低，不然功耗、噪声什么的就多了。
这样理解对吗？

追答

是的，为了不丢失数据，甚至要大于2倍以上。
功耗、噪声是大一点，但系统已经优化，可以不于考虑！

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STM32 GPIO输入输出模式的理解

四种输出模式：

1、推挽输出

      所谓推挽输出模式是根据两个MOS管的工作方式命名的。

      功能：推挽输出可输出高电平，可输出低电平。

      应用：一般应用在输出电平为VSS和VDD，而且需要高速切换开关状态的场合。在STM32的应用中，除必须使用开漏模式的场合，我们都使用推挽输出模式。

2、推挽复用模式

     应用于内容来自STM32片上外设。即GPIO被用作复用功能时使用。

3、开漏输出

     功能：只能输出低电平，如需输出高高电平，需外接电路（单片机输出3.3V时，外接电路为3,3V时，输出3.3V.外接5V时，可输出5V）。

    应用：一般应用在输出电平在IIC、SMBUS通信等需要"线与"功能的总线中。除此之外，还用在电平不匹配的场合，如需输出5伏的高电平，就可以外部接一上拉电阻，上拉电源为5伏。并且把GPIO设置为开漏模 式，当输出高阻态时，由上拉电阻和电源向外输出5伏的电平。

4、开漏复用

    

四种输入模式：

1、上拉输入

     在没有输入信号的时候，输入端默认输入高电平（由上拉决定）。

2、下拉输入

     如上拉输入

3、浮空输入

     浮空输入的电平是不确定的，完全由外部的输入决定。

     应用：一般用于接按键。

4、模拟输入

     用于ADC采集。