学习stm32的基础——掌握IO口

作者: Drony
上传时间为: 2016-03-11 10:33 AM
2016-03-11
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学stm32的过程中,掌握IO口是很重要的基础。这篇博文简单介绍一下stm32的IO口。

一、IO口的基本操作

(1)IO口模式:

GPIO_Mode_IN输入模式,输入3.3V或0V 的高低电平。例如按键程序就是配置称输入模式

GPIO_Mode_OUT输出模式,输出3.3V或0V 的高低电平。例如LED闪烁程序配置成输出模式。

GPIO_Mode_AF 复用工作模式。例如I2C,SPI,USART。GPIO就必须配成AF模式。

GPIO_Mode_AN 模拟输入模式。例如ADC程序必须配置成AN模拟量输入模式。

(2)当配置成输出模式或者AF模式时,输出类型有两种:

GPIO_OType_PP 推挽输出,即可输出高电平,也可以输出低电平。

GPIO_Otype_OD开漏输出,只能输出低电平。

(3)无论是输入还是输出,都可以配置上下拉类型:

GPIO_PuPd_NOPULL 不上下拉

GPIO_PuPd_UP 上拉模式

GPIO_PuPd_DOWN 下拉模式

(4)下面具体看下什么是推挽输出,什么是开漏输出,以及它们的特点。

推挽输出GPIO_OType_PP 特点:

既可输出高电平,也可以输出低电平。如下图:

当我们将GPIO配置成低电平的,Q1截止,Q2导通,S2输出低电平;

当我们将GPIO配置成高电平的,Q1导通,Q2截止,S2输出高电平;

其实黑色区域是在单片机的内部,因此它的电流是单片机的电流,所以说它驱动能力是较弱的。

(5)开漏输出GPIO_OType_PP的特点:只能输出低电平,不能输出高电平。

其优点在于:大电流驱动能力;电平匹配;可以实现“线与”功能。

逻辑框图如下:

当往IO写0时:S1为低电平,Q1截止,因此Q2的基极就是VCC为高,Q2导通,S2输出被拉到GND,因此输出低电平。

当往IO写1 时,S2为高电平,Q1导通,因此Q2的基极被拉到GND为低,Q2截止,S2输出是不确定的。

因此开漏输出只能输出低电平。S2直接从Q2的集电极引出,所以呀开漏输出也成为集电极开漏输出。

其实你也可以开漏输出高电平的。那么如何让开漏输出输高电平呢?其实很简单。(这个过渡段好苍白。。。)

只要在开漏的输出加上一个上拉电阻,就可以输出高电平了(VCC1是单片机内部电源,VCC2是外部电源),流过R3的电流是由外部电源提供,所以说这种电流可以提供较大的电流。

例如:VCC1是3.3V(开发板),VCC2是5v时S2就可以输出OV和5V,从而实现了电平转换。也就是说开漏输出有电平转换的功能。

开漏输出的应用:线与功能

只有当S1,S3,S5输入全为高电平时输出才是高电平,当S1,S3,S5,中有任意一个为低电平是输出就为低电平。这就是所谓的线与功能。

例如I2C总线各器件的SDA和SCL都是线“与”关系。

(6)IO口上下拉作用:

将不确定的信号通过一个电阻,嵌位在确定电平;

为开漏型电路输出电流通道;

在一定程度上提高系统的抗干扰;

例如串口RS485电路的方向控制。RS485电路是半双工的收发不能同时进行。

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