STM32的8种输入输出方式

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STM32端口输入输出模式配置

STM32端⼝输⼊输出模式配置STM32的IO⼝模式配置根据数据⼿册提供的信息，stm32的io⼝⼀共有⼋种模式，他们分别是：四种输⼊模式上拉输⼊：通过内部的上拉电阻将⼀个不确定的信号通过⼀个电阻拉到⾼电平。

下拉输⼊：把电压拉到GND。

与上拉原理相似。

浮空输⼊：引脚内部什么都不接，处于浮空模式下，电平状态是不确定的。

外部信号输⼊什么，IO⼝就是什么状态。

模拟输⼊：接收到的是连续的模拟信号，⼀般⽤于AD转换。

四种输出模式推挽输出：可以输出⾼低电平，连接数字器件。

在stm32中推挽电路由两个MOS管组成：输出⾼电平时P-MOS管导通，引脚联通VDD(3.3v)。

输出低电平时N-MOS导通，引脚联通GND。

**该⽅式既提⾼电路的负载能⼒，⼜提⾼开关速度。

**开漏输出：⽆法直接输出⾼电平，要在外部连接上拉电阻才⾏，输出的电压由上拉电阻连接的电源决定。

适合做电流型的驱动，其吸收电流的能⼒相对强（⼀般20ma以内）。

开漏输出还有⼀个特性：线与。

即很多开漏模式引脚连接在⼀起，只有当所有引脚都输出1时，才能够被上拉电阻拉到⾼电平。

若有⼀个引脚为低电平，则所有引脚相当于接地。

复⽤推挽输出：简单来说就是给内部外设使⽤的推挽输出模式，复⽤开漏输出：简单来说就是给内部外设使⽤的开漏输出模式在STM32中，根据不同的使⽤场景，选⽤不同的IO模式：GPIO_Mode_AIN：模拟输⼊，⼀般⽤作模数转换GPIO_Mode_IN_FLOATING：浮空输⼊，常⽤在key识别上**GPIO_Mode_IPD: **下拉输⼊--- IO内部下拉电阻输⼊GPIO_Mode_IPU：上拉输⼊--- IO内部上拉电阻输⼊GPIO_Mode_Out_OD：开漏输出---可以外接上拉电阻输出较⾼的电平，也能够通过读取IO的电平变化实现C51的IO双向功能。

**GPIO_Mode_Out_PP： **推挽输出---IO输出0-接GND，IO输出1 -接VCC，读输⼊值是未知的。

STM32的输入输出管脚配置

STM32的输入输出管脚有下面8种可能的配置：（4输入+2输出+2复用输出）①浮空输入_IN_FLOATING②带上拉输入_IPU③带下拉输入_IPD④模拟输入_AIN⑤开漏输出_OUT_OD⑥推挽输出_OUT_PP⑦复用功能的推挽输出_AF_PP⑧复用功能的开漏输出_AF_OD1.1I/O口的输出模式下，有3种输出速度可选(2MHz、10MHz和50MHz)，这个速度是指I/O 口驱动电路的响应速度而不是输出信号的速度，输出信号的速度与程序有关（芯片内部在I/O口的输出部分安排了多个响应速度不同的输出驱动电路，用户可以根据自己的需要选择合适的驱动电路）。

通过选择速度来选择不同的输出驱动模块，达到最佳的噪声控制和降低功耗的目的。

高频的驱动电路，噪声也高，当不需要高的输出频率时，请选用低频驱动电路，这样非常有利于提高系统的EMI性能（EMI是Electro Magnetic Interference的缩写，即电磁干扰；EMC是Electro Magnetic Compatibility的缩写，指电磁兼容性）。

当然如果要输出较高频率的信号，但却选用了较低频率的驱动模块，很可能会得到失真的输出信号。

关键是GPIO的引脚速度跟应用匹配（推荐10倍以上？）。

比如：1.1.1 对于串口，假如最大波特率只需115.2k，那么用2M的GPIO的引脚速度就够了，既省电也噪声小。

1.1.2 对于I2C接口，假如使用400k波特率，若想把余量留大些，那么用2M的GPIO的引脚速度或许不够，这时可以选用10M的GPIO引脚速度。

1.1.3 对于SPI接口，假如使用18M或9M波特率，用10M的GPIO的引脚速度显然不够了，需要选用50M的GPIO的引脚速度。

1.2 GPIO口设为输入时，输出驱动电路与端口是断开，所以输出速度配置无意义。

1.3 在复位期间和刚复位后，复用功能未开启，I/O端口被配置成浮空输入模式。

1.4 所有端口都有外部中断能力。

STM32中GPIO的8种工作模式总结

STM32 中GPIO 的8 种工作模式总结
一、推挽输出：可以输出高、低电平，连接数字器件;推挽结构一般是指两个三极管分别受两个互补信号的控制，总是在一个三极管导通的时候另一个截止。

高低电平由IC 的电源决定。

形象点解释：推挽，就是有推有拉，任何时候IO 口的电平都是确定的，不需要外接上拉或者下拉电阻。

推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET，以推挽方式存在于电路
中，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小、效率高。

输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。

推拉式输出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。

二、开漏输出：
开漏，就等于输出口接了个NPN 三极管，并且只接了E，B，而C 极是开
路的，你可以接一个电阻到3.3V，也可以接一个电阻到5V，这样，在输出
1 的时候，就可以是5V 电压，也可以是3.3V 电压了，但是不接电阻上拉的
时候，这个输出高就不能实现了。

输出端相当于三极管的集电极，要得到高电平状态需要上拉电阻才行。

适合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强(一般20mA 以内)。

开漏形
式的电路有以下几个特点：。

STM32单片机的八种IO口模式解析

STM32单片机的八种IO口模式解析
STM32八种IO口模式区别
（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
以下是详细讲解
（1）GPIO_Mode_AIN模拟输入
即关闭施密特触发器，将电压信号传送到片上外设模块（不接上、下拉电阻）
（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING浮空输入
浮空输入状态下，IO的电平状态是不确定的，完全由外部输入决定，如果在该引脚悬空的情况下，读取该端口的电平是不确定的
（3）GPIO_Mode_IPD下拉输入GPIO_Mode_IPU上拉输入
一般来讲，上拉电阻为1K-10K，电阻越小，驱动能力越强
电阻的作用：防止输入端悬空，减少外部电流对芯片的干扰，限流；，增加高电平输出时的驱动能力。

上拉输入：在默认状态下（GPIO引脚无输入）为高电平
下拉输入：在默认状态下（GPIO引脚无输入）为低电平
（4）GPIO_Mode_Out_OD开漏输出
开漏输出：输出端相当于三极管的集电极。

要得到高电平状态需要上拉电阻才行。

适合于做电流型的驱动，。

STM32的八种GPIO工作方式详解

STM32的八种GPIO工作方式详解STM32的GPIO介绍STM32引脚说明GPIO是通用输入/输出端口的简称，是STM32可控制的引脚。

GPIO的引脚与外部硬件设备连接，可实现与外部通讯、控制外部硬件或者采集外部硬件数据的功能。

STM32F103ZET6芯片为144脚芯片，包括7个通用目的的输入/输出口(GPIO)组，分别为GPIOA、GPIOB、GPIOC、GPIOD、GPIOE、GPIOF、GPIOG，同时每组GPIO口组有16个GPIO口。

通常简略称为PAx、PBx、PCx、PDx、PEx、PFx、PGx，其中x为0-15。

STM32的大部分引脚除了当GPIO使用之外，还可以复用位外设功能引脚(比如串口)，这部分在【STM32】STM32端口复用和重映射(AFIO辅助功能时钟) 中有详细的介绍。

GPIO基本结构每个GPIO内部都有这样的一个电路结构，这个结构在本文下面会具体介绍。

这边的电路图稍微提一下：保护二极管：IO引脚上下两边两个二极管用于防止引脚外部过高、过低的电压输入。

当引脚电压高于VDD时，上方的二极管导通;当引脚电压低于VSS时，下方的二极管导通，防止不正常电压引入芯片导致芯片烧毁。

但是尽管如此，还是不能直接外接大功率器件，须加大功率及隔离电路驱动，防止烧坏芯片或者外接器件无法正常工作。

P-MOS管和N-MOS管：由P-MOS管和N-MOS管组成的单元电路使得GPIO具有“推挽输出”和“开漏输出”的模式。

这里的电路会在下面很详细地分析到。

TTL肖特基触发器：信号经过触发器后，模拟信号转化为0和1的数字信号。

但是，当GPIO引脚作为ADC采集电压的输入通道时，用其“模拟输入”功能，此时信号不再经过触发器进行TTL电平转换。

ADC外设要采集到的原始的模拟信号。

这里需要注意的是，在查看《STM32中文参考手册V10》中的GPIO的表格时，会看到有“FT”一列，这代表着这个GPIO口时兼容3.3V和5V的;如果没有标注“FT”，就代表着。

STM32微处理器 GPIO接口定义

GPIO_ReadOutputDataBit ()函数是读取指定IO口某个引脚的输出值，也就是读取寄存器ODR相应位的值
例如：读取GPIOE.5引脚输出值 GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOE, GPIO_Pin_5);
GPIO_ReadOutputData()函数是读取指定IO口16个引脚的输出值，也就是读取寄存器ODR的值
IO端口低配置寄存器CRL描述，如下图1所示。该寄存器的复位值为：
0X4444 4444 既配置端口为浮空输入模式
STM32
认识STM32的IO口
2. STM32的IO端口寄存器
② 端口高配置寄存器CRH
CRH的作用和CRL完全一样，CRH控制的是高8位输出口。例如：设置GPIOC的11位为上拉输入，12位为推挽输出，输出速率为
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
通过这3个语句，设置了PC11为上拉输入，PC12为推挽输出、速率为50MHz。
STM32
认识STM32的IO口
2. STM32的IO端口寄存器
例如：设置GPIOC的11位为上拉输入，12位为推挽输出，输出速率为50MHz
。若采用stm32f10x_gpio.c文件中的GPIO_Init函数设置，代码如下：
设连接的时候很有优势，具体哪些IO口是5V兼容的，可从数据手册引脚描述查到（I/O Level标FT的就是5V电平兼容的）。

《嵌入式技术》期末考试题及答案A（基于STM32）

《嵌⼊式技术》期末考试题及答案A（基于STM32）《嵌⼊式技术》期末考试题1⼀、填空题（20分）1.ARM 这个缩写包含两个意思：⼀是指___________；⼆是指______________。

2.常⽤的AT89C52单⽚机为_____位单⽚机，⽽STM32单⽚机为____位单⽚机。

3.常⽤的STM32F103~107系列单⽚机是基于_________内核，此内核采⽤的是___________结构。

4.STM32单⽚机共有8种输⼊输出模式，其中输⼊模式有____种，输出模式有_____种。

5.在编写按键检测程序时，加⼀个延时判断的⽬的是为了__________，这种⽅法叫________。

⼆、判断题（20分）1、学习嵌⼊式技术不需要硬件基础，只需要会编写软件即可。

（）2、STM32F103~107系列单⽚机的最⼤系统时钟频率为72MHz。

（）3、STM32F103~107系列单⽚机的⼯作电压为5.0V。

（）4、STM32的软件开发环境有Keil u5、IAR等。

（）5、STM32的开发模式只有基于固件库函数⽅式⼀种。

（）三、名词解释（20分）1、GPIO2、TIMER3、USART4、OS四、简答题（40分）1、请举例说明，在你⾝边有哪些是单⽚机应⽤系统（⾄少举3例）？2、与常⽤的AT89C52单⽚机⽐较，STM32单⽚机有哪些⽅⾯的优点？3、STM32单⽚机常见的基本功能部件（外设）有哪些？4、编写⼀个函数，函数描述：控制LED每隔1S闪烁⼀次，控制LED的引脚为PC8，只写出具体的控制函数即可，整体程序不⽤编写。

《嵌⼊式技术》期末考试题1 参考答案⼀、填空题1、ARM 公司ARM 公司设计的CPU及其架构2、8 323、Cortex-M3 哈佛2、4 43、延时消抖软件消抖法⼆、判断题1、?2、?3、?4、?5、?三、名词解释1、输⼊/输出接⼝2、定时器3、通⽤串⾏通信接⼝4、操作系统四、简答题1、略2、（1）stm32 单⽚机的运算速度⽐AT89C52单⽚机的快；（2）stm32 单⽚机能移植操作系统,这样能处理多任务；（3）stm32 单⽚机外围接⼝功能⽐AT89C52单⽚机强⼤。

STM32学习资料

STM32学习心得赫丛奎主要内容STM32基础功能和涉及到的库函数功能简介➢1、GPIO➢2、时钟➢3、ADC➢4、USART、➢5、TIM/PWMGPIOGPIO 是STM32最常用的设备之一。

STM32可以提供最多达80个双向IO 口（视型号而定），他们分别布在A到E 这5个端口中。

每个端口有16个GPIO。

每个GPIO口都可以承受最大5V的管压降。

通过GPIO配置寄存器，开发人员可以把GPIO口配置成想要的工作模式，一共8 种可能的配置：（4 输入+2 输出+2复用输出）➢①浮空输入_IN_FLOATING➢②带上拉输入_IPU➢③带下拉输入_IPD➢④模拟输入_AIN➢⑤开漏输出_OUT_OD➢⑥推挽输出_OUT_PP➢⑦复用功能的推挽输出_AF_PP➢⑧复用功能的开漏输出_AF_OD硬件电路硬件电路如图，LED0和LED1分别通过一个1K的限流电阻连接在STM32的GPIO.2和GPIO.3上，另一端接GND程序设计要点1、配置RCC寄存器组，使用PLL输出72MHz时钟；2、配置GPIOA.2和GPIOA.3为推挽输出，最大翻转频率为50MHz3、通过在GPIOA.2和GPIOA.3上输出高电平点亮LED，反之输出低电平熄灭LEDGPIO试验工程文件组详情试验流程图时钟1、时钟源在STM32中，共有5个时钟源：HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。

①、HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。

②、HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4MHz~16MHz。

③、LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。

④、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。

⑤、PLL为锁相环倍频输出，其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。

倍频可选择为2~16倍，但是其输出频率最大不得超过72MHz。

40kHz的LSI供独立看门狗IWDG使用，或实时时钟RTC的时钟源。

《ARM嵌入式系统》期末考试试题库

《ARM嵌入式系统》期末考试试题库《ARM嵌入式系统》试题库一、填空题（每题3分，共15分）1、ARM 这个缩写包含两个意思：一是指___________；二是指______________。

2、常用的AT89C52单片机为_____位单片机，而STM32单片机为____位单片机。

3、常用的STM32F103~107系列单片机是基于_______内核，此内核采用的是__________结构4、STM32单片机共有8种输入输出模式，其中输入模式有_____种，输出模式有_____种。

5、在编写按键检测程序时，加一个延时判断的目的是为了__________，这种方法叫________。

6、如果LED阴极接地，阳极通过一个电阻接单片机PA1端口，则当单片机PA1端口输出为高电平时LED状态为_______；当输出为低电平时LED状态为_______。

7、STM32单片机的GPIO口可以配置为__________模式和__________模式。

8、常STM32的__________为通用同步异步收发器，可以利用__________发生器提供宽范围的波特率选择。

9、STM32通用定时器TIM的16位计数器可以采用三种方式工作，分别为向上计数模式、__________模式和__________模式。

10、STM32具有单独的位设置或位清除能力。

这是通过__________和__________寄存器来实现的。

11、如嵌入式系统的设计可以分成三个阶段：分析、__________和__________。

12、微处理器有两种总线架构，使用数据和指令使用同一接口的是__________，分开的指令和数据接口、取指和数据访问可以并行进行的是__________。

13、ARM核有两个指令集，分别是__________指令集、__________指令集。

14、嵌入式系统开发采用的交叉开发环境是由__________和__________组成的。

STM32通用输入输出之GPIO(STM32神舟I号开发板)

I/O
表 3：端口 C GPIO 管脚描述描述
通用输入/输出 PC1 到 PC12 通用输入/输出 PC13 到 PC15 的 I/O 口功能有限制（同一时间内只有一个 I/O 口可以作为输出，速度必须限制在 2MHZ 内，而且这些 I/O
口不能当作电流源（如驱动 LED））
管脚名称 PD[1:0]
6.1 通用输入/输出（GPIO） ............................................................................................1 6.1.1 管脚特性...........................................................................................................1 6.1.2 GPIO应用领域 .................................................................................................1 6.1.3 管脚分配...........................................................................................................1 6.1.4 GPIO管脚内部硬件电路原理剖析..................................................................2 6.1.5 STM32 的GPIO管脚深入分析 ........................................................................5 6.1.6 在STM32 中如何配置片内外设使用的IO端口............................................10 6.1.7 例程 01 单个LED点灯闪烁程序 ..................................................................11 6.1.8 例程 02 LED双灯闪烁实验 ........................................................................14 6.1.9 例程 03 LED三个灯同时亮同时灭 ............................................................16 6.1.10 例程 04 LED流水灯程序 ...............................................................................17

嵌入式技术与应用开发项目教程(STM32版)习题答案

嵌入式技术与应用开发项目教程（STM32版）习题答案项目一LED控制设计与实现1-1 嵌入式系统是如何定义的？嵌入式系统（Embedded system），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。

目前，国内普遍认同的嵌入式系统定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

1-2 嵌入式系统具有哪些特点？嵌入式系统具有以下几个显著特点：（1）嵌入式系统是面向特定应用；（2）软件要求固态化存储；（3）嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性；（4）嵌入式系统的生命周期较长；（5）嵌入式系统开发需要开发工具和环境。

1-3 ARM Cortex-M3处理器是哪几个部分组成？嵌入式系统一般是由嵌入式处理器、存储器、输入输出和软件（嵌入式设备的应用软件和操作系统是紧密结合的）等4部分组成。

1-4 简述STM32F103系列产品的命名规则。

STM32F103系列产品的命名规则，是按照“STM32F103XXYY”格式来命名的，具体含义如下：（1）产品系列：STM32是基于ARM Cortex-M3内核设计的32位微控制器；（2）产品类型：F是通用类型；（3）产品子系列：101是基本型、102是USB基本型（USB全速设备）、103是增强型、105或107是互联型；（4）引脚数目（第一个X）：T是36脚、C是48脚、R是64脚、V是100脚、Z是144脚；（5）闪存存储器容量（第二个X）：4是16K、6是32K、8是64K、B是128K、C是256K、D是384K、E是512K；（6）封装（第一个Y）：H是BGA、T是LQFP、U是VFQFPN、Y是WLCSP64；（7）温度范围（第二个Y）：6是工业级温度范围-400C~850C、7是工业级温度范围-400C~1050C。

《微处理器与嵌入式系统设计》期末复习要点

《微处理器与嵌入式系统设计》期末复习要点程序编写利用定时器TIM2实现LED灯精确1s闪烁一次。

LED灯由PB5端口控制。

（提示：TIM2在APB1总线上，速率为72MHz。

定时时间计算公式：T=（TIM_Period +1）*（TIM_Prescaler +1）/TIMxCLK）time.cvoid TIM2_Int_Init(){TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //时钟使能TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (36000-1); //设置自动重载计数周期值TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =(2000-1); //设置预分频值TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分频因子:fDTS = fCK_INT TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //设置为向上计数方式TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIM2的时间基数单位TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update ,ENABLE); //使能TIM2更新中断/*****配置TIM2中断参数**/NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 设置中断优先级分组2NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //TIM2中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //抢占优先级0级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //响应优先级3级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能TIM2外设}led.cvoid LED_Init(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //PB5端口配置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置为推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出速度为50MHz GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化端口GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); //PB5 输出高电平}main.cu8 i=0;int main(void){delay_init(); //延时函数初始化LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口TIM2_Int_Init();//初始化定时器2while(1);}void TIM2_IRQHandler(void) //TIM2中断服务函数{if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) //检查TIM2中断发生与否{i=~i; //变量i取反if(i==0)GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); //PB5 输出高电平elseGPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); //PB5 输出低电平}TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update); //清除TIM2更新中断标志}《嵌入式系统与设计》复习题一、填空题1．ARM这个缩写包含三种含义:一是指（）；二是指（）；三是指（）。

最全的STM32八种IO口模式讲解

最全的STM32八种IO口模式讲解STM32是一种基于ARM Cortex-M处理器的微控制器系列，具有强大的性能和广泛的应用领域。

而IO口是STM32微控制器中常见的功能之一，它允许我们与外部设备进行通信和数据交换。

在STM32中，IO口有八种不同的模式，本文将逐一进行讲解。

1. 输入浮空模式（Floating Input）输入浮空模式是IO口的默认模式。

在这种模式下，IO口既不输出也不输入电平信号，它的电平状态由外部电路决定。

这种模式非常适用于连接外部传感器或其他输入设备。

2. 模拟输入模式（Analog Input）模拟输入模式是用于连接模拟传感器的模式。

在这种模式下，IO口被配置为模拟输入引脚，可以读取来自传感器的模拟电压值。

3. 输出推挽模式（Push-pull Output）输出推挽模式是最常用的IO口模式之一、在这种模式下，IO口既能输出高电平，也能输出低电平。

它能够驱动较大负载，并且在输出状态下具有较低的电平谐波失真。

推挽输出模式常用于控制LED灯、继电器和其他外部设备。

4. 输出开漏模式（Open-drain Output）输出开漏模式也被称为开漏输出模式。

在这种模式下，IO口只能输出低电平，而不能输出高电平。

当IO口输出低电平时，它会与外部上拉电阻连接，使得整个电路可以实现低电平输出。

开漏输出模式常用于I2C总线和其他需要共享信号线的应用。

5. 复用推挽模式（Push-pull Alternate Function）复用推挽模式是IO口的特殊模式之一、在这种模式下，IO口既可以用于通用IO功能，也可以用作一些外设的引脚。

复用推挽模式常用于USART、SPI和I2C等串行通信接口。

6. 复用开漏模式（Open-drain Alternate Function）复用开漏模式也是IO口的特殊模式之一、在这种模式下，IO口可以用作一些外设的引脚，并且只能输出低电平。

复用开漏模式常用于I2C总线和其他需要共享信号线的应用。

STM32--输入捕获和输出比较

STM32--输⼊捕获和输出⽐较概述⾸先，明确⼀点对⽐AD的构造，stm32有3个AD, 每个AD有很多通道（⼀个外设可以有多个中断通道，但是每个中断通道只有⼀个外设），使⽤哪个通道就配置成哪个通道（只设置⽤⼀个就可以），这⾥定时器也如此，有很多定时器TIMx,每个定时器有很多CHx(通道)，可以配置为输⼊捕捉-------测量频率⽤，也可以配置为输出⽐较--------输出PWM使⽤输⼊捕获输⼊捕捉：可以⽤来捕获外部事件，并为其赋予时间标记以说明此事件的发⽣时刻。

外部事件发⽣的触发信号由单⽚机中对应的引脚输⼊（对应的引脚设置成输⼊）（具体可以参考单⽚机的datasheet），也可以通过模拟⽐较器单元来实现。

时间标记可⽤来计算频率，占空⽐及信号的其他特征，以及为事件创建⽇志，主要是⽤来测量外部信号的频率。

1.1、朋友，可以解释⼀下输⼊捕获的⼯作原理不？很简单，当你设置的捕获开始的时候，cpu会将计数寄存器的值复制到捕获⽐较寄存器中并开始计数，当再次捕捉到电平变化时，这是计数寄存器中的值减去刚才复制的值就是这段电平的持续时间，你可以设置上升沿捕获、下降沿捕获、或者上升沿下降沿都捕获。

它没多⼤⽤处，最常⽤来测频率。

1.2、计数寄存器的初值，是⾃⼰写进去的吗？是的，不过默认不要写⼊（即计数寄存器为零）1.3、我如果捕获上升沿，两个值相减，代表的时两个上升沿中间那段电平的时间。

对不？是的1.4、timer1有五个通道（对应五个IO引脚），在同⼀时刻，只能捕获⼀个引脚的值，对不？那是肯定的，通道很像ADC通道，是可以进⾏切换的。

输出⽐较输出⽐较：定时器中的计数寄存器在初始化完后会⾃动的计数，从bottom计数到top，并且有不同的⼯作模式。

另外，还有个⽐较寄存器。

⼀旦计数寄存器在从bottom到top 计数过程中与⽐较寄存器匹配（在计数的过程中进⾏⽐较，不单指bottom或top）则会产⽣⽐较中断（⽐较中断使能的情况下），这⾥的匹配指的是计数寄存器的值与⽐较寄存器的值相等。

STM32 带CAN通讯输入输出板原理图

100NF/16V 3.3VA AGND C32 100NF/16V
AGND
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
PE2 PE3 PE4 PE5 PE6 VBAT PC13-TAMPER-RTC PC14-OSC32_IN PC15-OSC32_OUT VSS_5 VDD_5 OSC_IN OSC_OUT NRST ADC_IN10/PC0 ADC_IN11/PC1 ADC_IN12/PC2 ADC_IN13/PC3 VSSA VREFVREF+ VDDA PA0-WKUP/UART2_CTS/ADC_IN0 PA1/UART2_RTS/ADC_IN1 PA2/UART2_TX
D
3V3 CAN_1 CAN_0 CAN_TXD CAN_RXD BOOT0 LED_AD_3 LED_AD_4 LED_AD_5 NJTRST JTDO 1 OUT8 2 OUT7 3 OUT6 4 OUT5 1 OUT4 2 OUT3 3 OUT2 4 OUT1 LED_AD_6 IN_12 IN_11 JTDI JTCK
75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51
RP21 4.7 K NC
R232_TX R232_RX CAN_TXD CAN_RXD RP17 4.7 K JTDO NJTRST JTMS JTCK JTDI RESET PSE_Test_ADC_1 PSE_Test_ADC_2 PSE_Test_ADC_3 PSE_Test_ADC_4 PSE_Test_ADC_5 PSE_Test_ADC_6

STM32系列单片机原理及应用-C语言案例教程第2章 STM32的内部结构及接口特点

完全独立：指该IO口通过一定的方式，达到完全悬空的效果（即不接其他外设，且不接上拉/下拉电阻）
WK_UP
STM_ADC USART2_TX USART2_RX GBC_KEY STMDAC
GBC_LED
OV_VSYNC USART1_TX USART1_RX
USB_DUSB_D+ JIMS JICK JIDI
的存储
的时钟
单片机
狗定时器的功
中断
综器系复能与
述
统
位
操作
2.1 STM32单片机综述
STM32系列专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计的ARM Cortex®-M0，M0+，M3, M4和M7内核。 • 主流产品（STM32F0、STM32F1、STM32F3）； • 超低功耗产品（STM32L0、STM32L1、STM32L4）； • 高性能产品（STM32F2、STM32F4、STM32F7、STM32H7）等。
（1）浮空输入
（5）推挽输出
（2）带弱上拉输入（6）开漏输出
（3）带弱下拉输入（7）复用推挽输出
（4）模拟输入
（8）复用开漏输出
STM32基本上每个引脚都有以上8种配置模式
STM32内部结构方框图
引脚配置模式
2.1.3 STM32引脚功能描述
STM32F103拥有资源包括：
• 64KB SRAM、512KB FLASH、 • 2个基本定时器、4个通用定时器、2个高级定时器 • 2个 DMA 控制器 • 3个SPI、2个IIC、5个串口、1个USB、1个CAN • 3个12 位 ADC、1个12 位 DAC • 1个SDIO 接口、1个FSMC接口 • 112个通用IO口。

中国海洋大学ARM原理及应用复习题

《ARM原理及应用》复习题填空题1.STM32F103是_32_位单片机，内核是ARM公司的___Cortex-M3___。

2.STM32F103最高工作频率___72MHz___。

片内具有多种外设，它们分别是：_GPIO_、_USART_、_I2C_、_SPI_、_ADC_、_DAC_、_TIM_、_RTC_、_IWDG_、_WWDG_。

3.STM32103的GPIO端口具有多种配置状态，输入有3种状态，它们分别是_模拟输入_、_浮空输入__和上拉/下拉输入；输出有4种状态，它们分别是_通用推挽输出_、_通用开漏输出_、_复用推挽输出_和_复用开漏输出_。

4.ST公司的STM32系列芯片采用了 Cortex-M3__内核,STM32F103最高工作频率为 72__ MHz。

5.当STM32的I/O端口配置为输入时，输出功能被_禁止_，施密特触发器被激活__。

6.STM32的所有端口都有外部中断能力。

当使用外部中断线时，相应的引脚必须配置成输入模式。

7.STM32具有单独的位设置或位清除能力。

这是通过 GPIOx->BRR_ 和GPIOx->BSRR 寄存器来实现的。

8．STM32芯片内部集成的 12位位ADC是一种逐次逼近型模拟数字转换器，具有 18 个通道，可测量 16 个外部和 2 个内部信号源。

9．STM32的 NVIC 管理着包括Cortex-M3核异常等中断，其和ARM处理器核的接口紧密相连，可以实现时延的中断处理，并有效地处理后到的中断。

10．系统计时器（SysTick）提供了1个 24位二进制递减计数器，具有灵活的控制机制11．STM32通用定时器TIM的16位计数器可以采用三种方式工作，分别为向上计数模式、向下计数模式和向上下计数（向上向下双向计数）模式。

12．STM32系列ARM Cortex-M3芯片支持三种复位形式，分别为上电复位、接键复位和备份复位。

简答题1.什么是嵌入式系统？它与通用计算机有何区别？答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术基础，软/硬件可剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机。

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如图所示，推挽放大器的输出级有两个“臂”（两组放大元件），一个
输入高电平时，输出端的电流将是下级门从本级电源经VT3拉出。

这样一来，输出高低电平时，VT3 一路和 VT5 一路将交替工作，从而减低了功耗，提高了每个管的承受能力。

又由于不论走哪一路，管子导通电阻都很小，使RC常数很小，转变速度很快。

因此，推拉式输出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。

开漏输出:输出端相当于三极管的集电极. 要得到高电平状态需要上拉电阻才行. 适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内).
开漏形式的电路有以下几个特点：
1. 利用外部电路的驱动能力，减少IC内部的驱动。

当IC内部MOSFET导通时，驱动电流是从外部的VCC流经R pull-up
，MOSFET到GND。

IC内部仅需很下的栅极驱动电流。

2. 一般来说，开漏是用来连接不同电平的器件，匹配电平用的，因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时，只能输出低电平，如果需要同时具备输出高电平的功能，则需要接上拉电阻，很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压，便可以改变传输电平。

比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。

（上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度。

阻值越大，速度越低功耗越小，所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。

）
3. OPEN-DRAIN提供了灵活的输出方式，但是也有其弱点，就是带来上升沿的延时。

因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电，所以当电阻选择小时延时就小，但功耗大；反之延时大功耗小。

所以如果对延时有要求，则建议用下降沿输出。

4. 可以将多个开漏输出的Pin，连接到一条线上。

通过一只上拉电阻，在不增加任何器件的情况下，形成“与逻辑”关系。

这也是I2C，SMBus等总线判断总线占用状态的原理。

补充：什么是“线与”？：
在一个结点(线)上, 连接一个上拉电阻到电源 VCC 或 VDD 和 n 个 NPN 或 NMOS 晶体管的集电极 C 或漏极 D, 这些晶体管的发射极 E 或源极 S 都接到地线上, 只要有一个晶体管饱和, 这个结点(线)就被拉到地线电平上. 因为这些晶体管的基极注入电流(NPN)或栅极加上高电平(NMOS),晶体管就会饱和, 所以这些基极或栅极对这个结点(线)的关系是或非 NOR 逻辑. 如果这个结点后面加一个反相器, 就是或 OR 逻辑.
其实可以简单的理解为：在所有引脚连在一起时，外接一上拉电阻，如果有一个引脚输出为逻辑0，相当于接地，与之并联的回路“相当于被一根导线短路”，所以外电路逻辑电平便为0，只有都为高电平时，与的结果才为逻辑1。

关于推挽输出和开漏输出，最后用一幅最简单的图形来概括：
该图中左边的便是推挽输出模式，其中比较器输出高电平时下面的PNP三极管截止，而上面NPN三极管导通，输出电平VS+；当比较器输出低电平时则恰恰相反，PNP三极管导通，输出和地相连，为低电平。

右边的则可以理解为开漏输出形式，需要接
上拉。

浮空输入：对于浮空输入，一直没找到很权威的解释，只好从以下图中去理解了
由于浮空输入一般多用于外部按键输入，结合图上的输入部分电路，我理解为浮空输入状态下，IO的电平状态是不确定的，完全由外部输入决定，如果在该引脚悬空的情况下，读取该端口的电平是不确定的。

上拉输入/下拉输入/模拟输入：这几个概念很好理解，从字面便能轻易读懂。

复用开漏输出、复用推挽输出：可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况（即并非作为通用IO口使用）
最后总结下使用情况：
在STM32中选用IO模式
（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。

可以读IO输入电平变化，实现C51的IO双向功能
（6）推挽输出_OUT_PP ——IO输出0-接GND， IO输出1 -接VCC，读输入值是未知的
（7）复用功能的推挽输出_AF_PP ——片内外设功能（I2C的SCL,SDA）
（8）复用功能的开漏输出_AF_OD——片内外设功能（TX1,MOSI,MISO.SCK.SS）
STM32设置实例：
（1）模拟I2C使用开漏输出_OUT_OD，接上拉电阻，能够正确输出0和1；读值时先GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0)；拉高，然后可以读IO的值；使用GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0)；
（2）如果是无上拉电阻，IO默认是高电平；需要读取IO的值，可以使用带上拉输入_IPU和浮空输入_IN_FLOATING和开漏输出_OUT_OD；。