STM32 IO口工作模式 | 也平凡の博客

type

status

date

slug

summary

8种IO口模式

4种输入模式	4种输出模式（带上拉或者下拉）
浮空输入	推挽输出
上拉输入	复用式推挽输出
下拉输入	开漏输出
模拟输入	复用式开漏输出

1、浮空输入

浮空输入模式下，I/O端口的电平信号直接进入输入数据寄存器。MCU直接读取I/O口电平，I/O的电平状态是不确定的，完全由外部输入决定；如果在该引脚悬空（在无信号输入）的情况下，读取该端口的电平是不确定的。一般多用于外部按键输入

2、上拉输入

IO内部接上拉电阻，此时如果IO口外部没有信号输入或者引脚悬空，IO口默认为高电平如果I/O口输入低电平，那么引脚就为低电平，MCU读取到的就是低电平

3、下拉输入

IO内部接下拉电阻，此时如果IO口外部没有信号输入或者引脚悬空，IO口默认为低电平如果I/O口输入高电平，那么引脚就为高电平，MCU读取到的就是高电平

4、模拟输入

5、开漏输出

输出端相当于三极管的集电极，要得到高电平状态需要上拉电阻才行，适合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强（一般20mA以内）

IO输出0接GND，IO输出1，悬空，需要外接上拉电阻，才能实现输出高电平。当输出为1时，IO口的状态由上拉电阻拉高电平

6、推挽输出

在推挽输出模式时，N-MOS管和P-MOS管都工作，如果我们控制输出为0，低电平，则P-MOS管关闭，N-MOS管导通，使输出低电平，I/O端口的电平就是低电平，若控制输出为1 高电平，则P-MOS管导通N-MOS管关闭，使输出高电平，I/O端口的电平就是高电平，外部上拉和下拉的作用是控制在没有输出时IO口电平

此时施密特触发器是打开的，即输入可用，通过输入数据寄存器GPIOx_IDR可读取I/O的实际状态。I/O口的电平一定是输出的电平推挽输出输出0-接GND， IO输出1 -接VCC，读输入是未知的

推挽输出和开漏输出的区别

推挽输出	开漏输出
可以输出强高低电平，连接数字器件	可以输出强低电平，高电平得靠外部电阻拉高。输出端相当于三极管的集电极. 需要外接上拉电阻，才能实现输出高电平合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内)；在使用任何一种开漏模式时，都需要接上拉电阻，否则只能输出低电平
推挽输出电路：其中IN端输出高电平时下面的PNP三极管截止，而上面NPN三极管导通，输出电平VS+；当IN端输出低电平时则恰恰相反，PNP三极管导通，输出和地相连，为低电平	开漏输出电路：IN端输出低电平时，三极管导通，使输出接地，IN端输出高电平时，三极管截止，所以引脚既不输出高电平，也不输出低电平，为高阻态。为正常使用时必须接上拉电阻
在STM32的应用中，除了必须用开漏模式的场合，我们都习惯使用推挽输出模式。	ㅤ

7、开漏复用输出

输出的高低电平的来源于其它外设，施密特触发器打开，输入可用，通过输入数据寄存器可获取I/O实际状态除了输出信号的来源改变其他与开漏输出功能相同

可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况（即并非作为通用IO口使用）

8、推挽复用输出

可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况（即并非作为通用IO口使用）

F4系列与F1系列区别:

本质上的区别是F4系列采用了Cortex-M4内核，而F1系列采用Cortex-M3内核

F1系列(M3)IO口基本结构：

F4系列(M4)IO口基本结构：

F4系列设计的更加高级与人性化，他将外部上下拉电阻转移到了输出/输入驱动器外部，使得输出模式下也可以实现内部上拉与下拉，方便了用户的使用，增加了灵活性。

引脚模式的配置方式如下：

1、作为普通GPIO输入：根据需要配置该引脚为浮空输入、带弱上拉输入或带弱下拉输入，同时不要使能该引脚对应的所有复用功能模块。

2、作为普通GPIO输出：根据需要配置该引脚为推挽输出或开漏输出，同时不要使能该引脚对应的所有复用功能模块。

3、作为普通模拟输入：配置该引脚为模拟输入模式，同时不要使能该引脚对应的所有复用功能模块。

4、作为内置外设的输入：根据需要配置该引脚为浮空输入、带弱上拉输入或带弱下拉输入，同时使能该引脚对应的某个复用功能模块。

5、作为内置外设的输出：根据需要配置该引脚为复用推挽输出或复用开漏输出，同时使能该引脚对应的所有复用功能模块。