GPIO端口各种模式

GPIO端口各种模式的区别
（1）GPIO_Mode_AIN 模拟输入
（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入
（3）GPIO_Mode_IPD 下拉输入
（4）GPIO_Mode_IPU 上拉输入
（5）GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出
（6）GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出
（7）GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出
（8）GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出

区别主要看用途。

推挽输出和开漏输出是GPIO引脚模式里，输出模式的两种。
推挽输出和开漏输出是根据这两个 MOS 管的工作方式来命名的。

输出模式：
电路如下图所示。
线路经过一个由 P-MOS 和 N-MOS 管组成的单元电路

电路组成：线路经过一个由 P-MOS 和 N-MOS 管组成的单元电路。

推挽输出

电路原理：
输入高电平时，经过反向后，上方的 P-MOS 导通，下方的 N-MOS 关闭，对外输出高电平；而在该结构中输入低电平时，经过反向后，N-MOS管导通，P-MOS 关闭，对外输出低电平。

特性：
推挽输出既可以输出低电平，也可以输出高电平，可以直接驱动功耗不大的数字器件。导通损耗小、效率高、既提高电路的负载能力，又提高开关速度。

用途：
推挽输出模式一般应用在输出电平为 0 和 3.3 伏而且需要高速切换开关状态的场合。

推挽输出模式时的等效电路如下图所示

开漏输出

电路原理：
上方的 P-MOS 管完全不工作。如果我们控制输出为 0，低电平，则 P-MOS 管关闭，N-MOS 管导通，使输出接地，若控制输出为 1 (它无法直接输出高电平)时，则P-MOS 管和 N-MOS 管都关闭，所以引脚既不输出高电平，也不输出低电平，为高阻态。
正常使用时必须外部接上拉电阻。它具有“线与”特性，也就是说，若有很多个开漏模式引脚连接到一起时，只有当所有引脚都输出高阻态，才由上拉电阻提供高电平，此高电平的电压为外部上拉电阻所接的电源的电压。

特性：
开漏输出只能输出低电平，如果要输出高电平必须通过上拉电阻才能实现。就类似于三极管的集电极输出。

用途：
一般应用在 I2C、SMBUS 通讯等需要“线与”功能的总线电路中。
除此之外，还用在电平不匹配的场合，如需要输出 5 伏的高电平，就可以在外部接一个上拉电阻，上 拉电源为 5 伏，并且把 GPIO 设置为开漏模式，当输出高阻态时，由上拉电阻和电源向外输出 5 伏的电平，如下图所示。

开漏输出模式时的等效电路如下图所示

上拉、下拉输入：上拉和下拉输入很好理解，默认的电平由上拉或者下拉决定。

浮空输入：浮空输入的电平是不确定的，完全由外部的输入决定，一般接按键的时候用的是这个模式。

模拟输入：用于 ADC 采集。