GPIO全称为General Purpose Input Output&＃xff0c;即通用的输入输出&＃xff0c;有时候简称“IO口”&＃xff0c;每一个GPIO通常都可以实现不同的功能&＃xff0c;有点万金油的意思&＃xff0c;可以作为数字输出&＃xff0c;可以作为数字输入&＃xff0c;亦或是复用端口&＃xff0c;这些完全由设计者来定。但是对于GPIO的各种参数&＃xff0c;你真的了解嘛&＃xff1f;
为什么要先配置时钟再配置GPIO&＃xff1f;因为寄存器是由D触发器组成的&＃xff0c;只有有了时钟信号&＃xff0c;触发器才能被改写值。这么做的目的是为了省电&＃xff0c;低功耗&＃xff0c;使用了所谓时钟门控的技术。
GPIO作为输入口GPIO作为输入口时&＃xff0c;有四种模式&＃xff0c;分别为&＃xff1a;1、
上拉输入&＃xff0c;在该模式下&＃xff0c;GPIO 引脚无输入时&＃xff0c; 引脚为高电平&＃xff0c;因此其只能检测外部输入的低电平。2、
下拉输入&＃xff0c;与上拉相反&＃xff0c;在该模式下&＃xff0c;GPIO 引脚无输入时&＃xff0c; 引脚为低电平&＃xff0c;因此其只能检测外部输入的高电平。3、
高阻态&＃xff0c;在该模式下&＃xff0c;GPIO引脚无输入时&＃xff0c;输入电平不确定&＃xff0c;除非有外部信号来驱动电路。4、
复用输入&＃xff0c;例如将该接口连接至ADC模块&＃xff0c;作为模拟输入口&＃xff0c;或者是连接至SPI模块&＃xff0c;作为SPI的数据输入口。
GPIO作为输出口常见的有开漏输出、推挽输出与开集输出&＃xff0c;其特点及对比如下所示。
推挽输出的结构是由两个三极管或者MOS管受到互补信号的控制&＃xff0c;两个管子始终保持一个处于截止&＃xff0c;另一个处于导通的状态。推挽输出的最大特点是可以真正能真正的输出高电平和低电平&＃xff0c;在两种电平下都具有驱动能力。但推挽输出的一个缺点是&＃xff0c;如果当两个推挽输出结构相连在一起&＃xff0c;一个输出高电平&＃xff0c;即上面的MOS导通&＃xff0c;下面的MOS闭合时&＃xff1b;同时另一个输出低电平&＃xff0c;即上面的MOS闭合&＃xff0c;下面的MOS导通时。电流会从第一个引脚的VCC通过上端MOS再经过第二个引脚的下端MOS直接流向GND。整个通路上电阻很小&＃xff0c;会发生短路&＃xff0c;进而可能造成端口的损害。这也是为什么推挽输出不能实现" 线与"的原因。
开漏输出和开集输出&＃xff0c;这两种输出的原理和特性基本是类似的&＃xff0c;区别在于一个是使用MOS管&＃xff0c;其中的"漏"指的就是MOS管的漏极&＃xff1b;另一个使用三极管&＃xff0c;其中的"集"指的就是三极管的集电极。这两者其实都是和推挽输出相对应的输出模式&＃xff0c;由于使用MOS管的情况较多&＃xff0c;很多时候就用"开漏输出"这个词代替了开漏输出和开集输出。
开漏输出就是从MOSFET的漏极输出的电路&＃xff0c;要得到高电平状态需要加上拉电阻才行。适合做电流型的驱动&＃xff0c;其吸收电流的能力比较强&＃xff0c;其最主要的特性就是高电平没有驱动能力&＃xff0c;需要借助外部上拉电阻才能真正输出高电平。开漏输出的优势在于可以很方便的调节输出电平&＃xff0c;因为输出电平完全由上拉电阻连接的电源决定。另外其可以实现"线与"功能&＃xff0c;适合做通信接口。
参考&＃xff1a;整理自网络&＃xff0c;侵删
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