浅谈STM8S208与STM32F1系列-GPIO端口输入输出分类-无寄存器全概念。(上)

仅供参考,写的是博主自己归纳理解的,有歧义的地方可以指出,博主也是刚开始学习,是个小白,写文章为了总结,日有用到可以方便自己查看。

1.STM8与STM32单片机GPIO所支持的模式

浅谈STM8S208与STM32F1系列-GPIO端口输入输出分类-无寄存器全概念。(上)浅谈STM8S208与STM32F1系列-GPIO端口输入输出分类-无寄存器全概念。(上)

简述:STM8工作状态如下(4入4出)

(1)悬浮输入模式:浮空输入,可以做KEY识别,RX1。

(2)中断悬浮输入模式:略。

(3)上拉输入模式:IO内部上拉电阻输入。

(4)中断上拉输入模式:略。

(5)推挽输出模式:IO输出0-接GND, IO输出1 -接VCC,读输入值是未知的

(6)开漏输出模式:需要高电平需要外部加上拉电阻,适合做电流型驱动,吸收电流20mA内。可以当控制信号。

(7)(8)复用功能写文章时没用到,就没有展开写,感觉是和STM32功能同。

简述:STM32工作状态如下(4入4出)

(1)GPIO_Mode_IPD 下拉输入 :(同STM8)IO内部上拉电阻输入。
(2)GPIO_Mode_IPU 上拉输入 :(同STM8) IO内部下拉电阻输入。

(3)GPIO_Mode_AIN 模拟输入 :应用ADC模拟输入,或者低功耗下省电。
(4)GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入:可以做KEY识别,RX1。

(5)GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出:(同STM8)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)。
(6)GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出:(同STM8)可以输出高、低电平,连接数字器件;推挽结构一般是指两个三极管分别受两个互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止。高低电平由IC的电源决定。
(7)GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出 :片内外设功能(TX1,MOSI,MISO.SCK.SS)可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况。
(8)GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出:片内外设功能(I2C的SCL,SDA)可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况。

详细:

1.1如何理解悬浮输入?

浅谈STM8S208与STM32F1系列-GPIO端口输入输出分类-无寄存器全概念。(上)输入阻抗较高,可以用于模拟信号转换为数字信号

1.2如何理解中断悬浮输入?略。。。

1.3如何理解上拉输入?(下拉同)

浅谈STM8S208与STM32F1系列-GPIO端口输入输出分类-无寄存器全概念。(上)引脚上不确定的电平信号通过一个上拉电阻到高电平

1.4如何理解中断上拉输入?略。。。

1.2.1如何理解推挽输出?

浅谈STM8S208与STM32F1系列-GPIO端口输入输出分类-无寄存器全概念。(上)

常用的输出方式推挽结构“Push-pull”又可以简称为“PP”结构,导通损耗较小效率较高。驱动LED。

解释: 推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务,电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小、效率高。输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。推拉式输出级既提高电路的负载能力,又提高开关速度。

1.2.2如何理解开漏输出?(漏极断开)

浅谈STM8S208与STM32F1系列-GPIO端口输入输出分类-无寄存器全概念。(上)

 

解释:需要高电平需要外部加上拉电阻,适合做电流型驱动,吸收电流20mA内。可以当控制信号。

特点:

 1、利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。当IC内部MOSFET导通时,驱动电流是从外部的VCC流经上拉电阻、MOSFET到GND。IC内部仅需很小的栅极驱动电流。

        2、一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的,因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时,只能输出低电平,如果需要同时具备输出高电平的功能,则需要接上拉电阻,很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压,便可以改变传输电平。比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。(上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的速度。阻值越大,速度越低功耗越小,所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。)

       3、开漏输出提供了灵活的输出方式,但是也有其弱点,就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电,所以当电阻选择小时延时就小,但功耗大;反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求,则建议用下降沿输出。

       4、可以将多个开漏输出连接到一条线上。通过一只上拉电阻,在不增加任何器件的情况下,形成“与逻辑”关系,即“线与”。可以简单的理解为:在所有引脚连在一起时,外接一上拉电阻,如果有一个引脚输出为逻辑0,相当于接地,与之并联的回路“相当于被一根导线短路”,所以外电路逻辑电平便为0,只有都为高电平时,与的结果才为逻辑1。

下一篇文章解析各种输入输出状态寄存器如何配置。名字为《浅谈STM8S208与STM32F1系列-GPIO端口输入输分类-寄存器配置(下)》