GPIO简介

什么是GPIO?

         General Purpose Input Output （通用输入/输出）简称为GPIO，或总线扩展器，利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I /O端口，或当系统需要采用远端串口通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。

嵌入式系统中常常有数量众多，但是 结构却比较简单的外部设备/电路，对这些设备/电路有的需要CPU为之提供控制手段，有的则需要被CPU用作输入信号。而且，许多这样的设备 /电路只要求 一位，即只要有开/关两种状态就够了，比如灯亮与灭。对这些设备/电路的控制，使用传统的串行口或并行口都不合适。所以在微控制器芯片上一般 都会提供一个 “通用可编程IO接口”，即GPIO。

　　接口至少有两个寄存器，即“通用IO控制寄存器”与“通用IO数据寄存器”。数据寄存器的各位都 直接引到芯片外部，而对这种寄存器中每一位的作用，即每一位的信号流通方向，则可以通过控制寄存器中对应位独立的加以设置。这样，有无 GPIO接口也就成 为微控制器区别于微处理器的一个特征。

　　在实际的MCU中，GPIO是有多种形式的。比如，有的数据寄存器可以按照位寻址，有些却不能按 照位寻址，这在编程时就要区分了。比如传统的8051系列，就区分成可位寻址和不可位寻址两种寄存器。另外，为了使用的方便，很多mcu把 glue logic等集成到芯片内部，增强了系统的稳定性能，比如GPIO接口除去两个标准寄存器必须具备外，还提供上拉寄存器，可以设置IO的输出模式是高阻， 还是带上拉的电平输出，或者不带上拉的电平输出。这在电路设计中，外围电路就可以简化不少。

　　另外需要注意的是，对于不同的计算机体系结构，设备可能是端口映射，也可能是内存映射的。如果系统结构支持独立的IO地址空间，并且是 端口映射，就必须使用汇编语言完成实际对设备的控制，因为C语言并没有提供真正的“端口”的概念。如果是内存映射，那就方便的多了。

GPIO优点

　　GPIO的优点(端口扩展器)

　　低功耗：GPIO具有更低的功率损耗(大约1μA，μC的工作电流则为100μA)。

　　集成IIC从机接口：GPIO内置I2C从机接口，即使在待机模式下也能够全速工作。

　　小封装：GPIO器件提供最小的封装尺寸 ― 3mm x 3mm QFN!

　　低成本：您不用为没有使用的功能买单!

　　快速上市：不需要编写额外的代码、文档，不需要任何维护工作!

　　灵活的灯光控制：内置多路高分辨率的PWM输出。

　　可预先确定响应时间：缩短或确定外部事件与中断之间的响应时间。

　　更好的灯光效果：匹配的电流输出确保均匀的显示亮度。

　　布线简单：仅需使用2条就可以组成I2C总线或3条组成SPI总线。

　　与ARM 的几组GPIO引脚，功能相似，GPxCON 控制引脚功能，GPxDAT用于读写引脚数据。另外，GPxUP用于确定是否使用上拉电阻。

　　x为A,B,,H/J,　　

      没有上拉电阻。