STM32F1的GPIO工作原理

最新推荐文章于 2025-03-22 12:23:19 发布
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一、GPIO基本结构和工作方式

1）I/O端口位的基本结构如下图所示：

在这里插入图片描述

2）GPIO的工作方式：

四种输入模式：
  • 输入浮空模式，经过下图所示①、②、③、④通道，同时Vdd 和 Vss 所接的开关是断开的。
    在这里插入图片描述
  • 输入上拉，与输入浮空的区别就是上拉电阻的开关闭合了。
    在这里插入图片描述
  • 输入下拉，与浮空输入的区别就是下拉电阻的开关闭合了。
    在这里插入图片描述
  • 模拟输入，此处一般用外部的模拟量通过I/O端口输入，这里是以电压的形式输入，而不是电平的形式。通过模拟输入转化为数字量进入单片机
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四种输出模式
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1.1GPIO基本结构 1.2GPIO工作方式 4种输入模式： GPIO_Mode_IN_FLOATING 输入浮空 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。 (接用电压表测量其引脚电压为1点几伏，这是个不确定值) 以用来做KEY识别 2.GPIO_Mode_IPU 输入上拉 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
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（1） 浮空输入_IN_FLOATING ——浮空输入，可以做KEY识别，RX1（2）带上拉输入_IPU——IO内部上拉电阻输入（3）带下拉输入_IPD—— IO内部下拉电阻输入（4） 模拟输入_AIN ——应用ADC模拟输入，或者低功耗下省电（5）开漏输出_OUT_OD ——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，但由于是开漏输出模式，这样IO口也就可以由外部电路改变为低电平或不变。
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（一）stm32之GPIO
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3）keil工程里建分组Start、Library、User，将文件夹内的文件添加到工程分组中。(Library)库函数描述：misc.c/h;4)工程选项，C/C++，Include Paths内声明所有包含头文件的文件夹。(Start)定义SystemInit:System_xx.c/h。(User)定义中断处理函数：stm32f10x_it.c/h。(Start)启动调用函数描述：startup_md.s。(Start)内核寄存器描述：core_cm3.c/h。
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我们以标准库为例，在软件层面配置GPIO需要进行如下操作：使能IO时钟，初始化IO端口，最后操作IO口。调用标准库函数的本质就是读写相关寄存器，通过修改里面的值从而达到一些目的，最后通过硬件层进行实现。GPIO的寄存器有：CRL,CRH,IDR,ODR,BSRR,BRR,LCKR具体功能可以查看《STM32F10x-中文参考手册》。我们见到的GPIO初始化和操作一般都是如上所示。
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