STM32F4 学习 day4 正点原子 第12讲 STM32 GPIO口工作原理 QQ860099671

以上为GPIO的讲解顺序

在 开发指南第六章有简要的介绍 GPIO口 官方的参考

STM32F4中文参考手册

STM32 F407 的芯片资料  

STM32f407 有7组 IO口

1.输入浮空

如果一个IO口 被配制成了浮空输入模式，那么它的 输出驱动器这部分的电路是不工作的。电平从IO口输入后先经过可以配置的上拉下拉 ，然后经过 TTL施密特触发器就会被打开，那么就可以通过输入数据寄存器读取IO口的电平。

2  输入上拉

如果被配置为输入上拉后，如上图所示的上拉电阻会被接到Vdd，输入的电平会被拉倒VDD, 之后经过TTL触发器后到输入数据寄存器，之后被CPU读取

3输入下拉 

 输入电平被拉低

4 模拟输入  输入的是模拟电压，这时不经过施密特触发器

接下来看一下输出模式:(这个图是F1的，F4与F1的区别在于F4的上下拉电阻是在外面)  

第一步：1.  通过CPU写相关的寄存器，比如 位设置和清除寄存器，（操作位设置、清除寄存器也是间接的操作输出数据寄存器）

              2  或者直接操作输出数据寄存器

假如通过输出数据寄存器输出一个  1 ，它通过输出控制电路， 那么 N-MOS就会处于关闭状态，那么它的输出电平就不会受

输出驱动器的影响，而是受外部的上下拉影响(也就是上图绿色箭头所指的开/关，这部分电路)。 IO口的输出电平可以由CPU通过输入数据寄存器读取。但是 注意：我们输出1读回来的不一定是 1，它的状态受上下拉电阻的影响。

    如果我们输出是 0，那么 N-MOS管就打开了那么 MOS就会将输出电平拉低，输出电平就会为0

开漏复用输出： 它与 开漏输出模式差不多。开漏输出是通过 CPU写寄存器，而复用开漏 是通过 外设模块来控制输出。其他与开漏输出一样。

接下来还有第3种输出模式，推挽输出 它与开漏输出很相似，不过注意上图的黄色部分 这里还包含了一个 P-MOS 管。

在开漏输出的时候，例如：我们通过输出数据寄存器给输出 控制电路写 1，那么 P-MOS管他就会被导通 N-MOS管就会被截止。那么就会输出 1， IO口 输出的也是 1，这样就达到了输出为1 的 效果。 这时，我们通过输入电路去读取 此时IO口的 输出电平，

如果说 推挽输出设置为0，这时 P-MOS管是截止， N-MOS管导通，那么电平就会被拉为 低。这时就会 直接输出一个 0.这个时候我们去读取 输入数据寄存器的话，读到的也是0.

推挽复用输出模式：与推挽输出模式是差不多的，他们唯一的 区别就是 复用功能输出来自 片上外设模块。

这里 开漏输出能够输出强低电平， 因为在开漏模式下 P-MOS 管截止  N-MOS管导通，所以当输出控制电路输出为 1时，要看 IO口的 上下拉设置，如果设置为上拉就是 1，如果设置为下拉就是0

上图是STM32F4相关的配置寄存器，

这是个只读寄存器，比如说我们要读 PA0，就看他的 IDR0 是1的话说明 是高电平， 0 

的话说明是低电平。