學號：14020520011 姓名：孟天玉

【嵌牛導讀】：基于STM32的單片機部分基礎學習

【嵌牛鼻子】：學習筆記、單片機、STM32

【嵌牛提問】：STM32有哪些基礎模塊？能實現(xiàn)什么功能？

【嵌牛正文】：

一.GPIO

GPIO中文簡稱“通用I/O口”，是芯片內(nèi)部資源訪問外界的通道，I/O口可以通過軟件自定義實現(xiàn)不同的功能復用。

STM32F103共有112個通用I/O口，他們分為7組：PA~PG，每組16根線。其中一部分I/O口是專用的，但大部分可以進行復用。

二.GPIO工作方式

STM32的GPIO非常強大，共有4種輸入和4種輸出方式。

輸入方式：浮空輸入，上拉輸入，下拉輸入，模擬輸入

輸出方式：開漏輸出，開漏復用功能，推挽式輸出，推挽式復用功能

STM32大部分I/O口兼容5V的TTL電平，這些引腳可以直接與5V器件相連，極大地簡化了電路的設計。

一個I/O口主要包含3種電路：輸入、輸出數(shù)據(jù)寄存器電路，輸入、輸出數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，ESD靜電保護電路。

ESD靜電保護二極管作用：如果二極管的上拉電源接到內(nèi)部的VDD，即內(nèi)部3.3V，那么該管腳不兼5V TTL電平；反之如果接的是VDD-FT，即內(nèi)部5V，該管腳兼容5V TTL電平，這就解釋了帶FT標記的引腳可以兼容5V電平的原因。

下面是各種模式的說明：

1. 浮空輸入模式：

此輸入的最大特點是MCU讀到的引腳狀態(tài)完全隨外部I/O口電平變化，一般用于按鍵輸入。

2. 上拉輸出模式：

此模式干擾能力強，適合接地信號的輸入。與浮空模式不同在于I/O端口與TTL施密特觸發(fā)器間接入了30K~50K的上拉電阻，提高了噪聲容限。

3. 下拉輸入模式

于I/O端口與TTL施密特觸發(fā)器間接入了30K~50K的下拉電阻，適合有效信號為高電平值信號的接入。

4. 模擬輸入模式：

此模式是將I/O口上的信號作為模擬信號直接輸?shù)絊TM32內(nèi)部的ADC上，進行采樣轉(zhuǎn)換。

5. 開漏輸出模式

開漏輸出端相當于三極管的集電極，要得到高電平狀態(tài)需要上拉電阻才行，適用于電流型的驅(qū)動。此模式下I/O端口可以實現(xiàn)雙向通信口功能。

此模式有以下特點：

（1）電平匹配：用來匹配外部不同的電平傳輸，只需改變外部上拉電源的電壓，就可以輸出用戶自定義的電平值。

（2）線與功能：容易實現(xiàn)多個I/O口的“線與”功能，只要將這些I/O口連接在一起，加上上拉電阻即可。線與邏輯:即兩個輸出端（包括兩個以上）直接互連就可以實現(xiàn)“AND”的邏輯功能。

6. 開漏復用輸出模式

此模式與開漏輸出模式不同點在于：“輸入控制電路”的輸入端接的是STM32內(nèi)部的特定功能外設。

7. 推挽式輸出模式

此模式下I/O可以輸出高、低電平。本質(zhì)是兩個三極管分別受兩個互補信號控制，同一時刻只有一個三極管導通，另一個截止。

8. 推挽復用輸出模式

此模式與推挽模式區(qū)別為：“輸入控制電路”的輸入端接的是STM32內(nèi)部的外設電路。

而開漏輸出與推挽輸出異同可由下圖看出：