STM32的引脚模式

2022/05/04

原理图部分使用立创EDA进行绘制
为方便绘图和理解，STM32引脚中MOS管使用三极管进行代替

51单片机引脚模式

学习过电学部分后，似乎下图更符合我们的习惯，当单片机MCU端输出为高时LED被点亮，当单片机MCU端输出为低时LED熄灭

但我们查阅普中A2开发板的原理图后可以发现，流水灯模块的LED阳极端统一被接入到了Vcc上，阴极端才接入到了MCU的引脚上

这是由于在STC89C52RC单片机中，单片机引脚的灌入电流能力远远大于输出电流的能力，由于时间原因，并未在官方数据手册中找到对引脚电流的具体描述，但我们可以参考下图中百度网友的回答（数据非官方，仅供参考）
我们参考优快云文章 STC89C52RC特点及引脚介绍

可以得知，普中LED模块用到的P2组端口为准双向口，具体模式如下图。到此，我们可以知道为什么在51中LED模块通常采用共阳接法而不采用共阴接法

STM32单片机的引脚模式

而在STM32单片机中，引脚有八种模式可以供我们使用软件进行选择，引脚模式如下图

上拉输入 GPIO_Mode_IPU

1. 等效电路：
   
2. 特点：当输入端无输入时，MCU端为高 ，输入单片机为高；当输入端为低时，电压全部施加到电阻上，MCU端为低，输入单片机为低
3. 应用：按键（如下图）一些传输协议
   

下拉输入 GPIO_Mode_IPD

1. 等效电路：
   
2. 特点：类似于上拉，当输入端无输入时，MCU端为低；当输入端为高时，MCU端为高
3. 应用：按键 一些传输协议

浮空输入 GPIO_Mode_IN_FLOATING

1. 等效电路：
   
2. 特点：输入端输入的信号直接输入到MCU中
3. 应用：传输协议

模拟输入 GPIO_Mode_AIN

1. 等效电路：
   
2. 特点：输入的信号经过AD转换后输入到MCU中 （类似于在51中我们使用pcf8591进行AD转换）
3. 应用：AD采集

推挽输出 GPIO_Mode_Out_PP

1. 等效电路：
   
2. 特点：由于Vcc端和GND端均接入了MOS管，因此该方式既可以提供电流较大的高，也可以提供电流较大的低
3. 应用：共阳共阴均可使用的点灯（但由于实际应用中为保证MCU的安全，一般不允许端口处直接驱动功率较大的LED灯，一般要外接驱动电路，具体可以参考 LED驱动电路 ）

开漏输出 GPIO_Mode_Out_OD

1. 等效电路：
   
2. 特点：由于GND端接入MOS管，因此可以由很大的灌入电流；Vcc端接入上拉电阻，因此输出电流能力很弱（类似于51的模式）
3. 应用：共阳点灯

推挽输出与开漏输出的对比

	推挽输出	开漏输出
高电平驱动能力	强	由上拉电阻决定
低电平驱动能力	强	强
电平跳换速度	快	外部电阻决定
线与功能	不支持	支持
电平转换	不支持	支持

复用推挽输出 GPIO_Mode_AF_PP

由复用外设控制输出，其它与推完输出相同

复用开漏输出 GPIO_Mode_AF_OD

由复用外设控制输出，其它与开漏输出相同