[嵌入式]STM32驱动学习---GPIO

GPIO

1.GPIO硬件原理图

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量
	
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF,ENABLE); //使能端口F时钟
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT; //输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//管脚设置F9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz;//速度为100M
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;//上拉
	GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure); //初始化结构体
	GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9);

1.1保护二极管

防止引脚外部电压过高或过低，当外部过高时上方二极管导通吸收高电压，外部电压过低时下方二极管导通补充低电压。

1.2上下拉电阻

开启上拉电阻，引脚默认为高电平。开启下拉电阻，引脚默认为低电平。若都不开启，此时为浮空模式。引脚电压不确定。

将GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd设置为GPIO_PuPd_UP上拉时，上拉电阻开关闭合，此时为高电平。

将GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd设置为GPIO_PuPd_DOWN下拉时，下拉电阻开关闭合。

将GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd设置为GPIO_PuPd_NOPULL浮空时，上下拉开关打开。

1.3P-MOS和N-MOS管

1.3.1推挽输出与开漏输出

1.定义不同

**NPN型三极管：**由两块N型和一块P型半导体组成，P型半导体在中间，两块N型半导体在两侧。三极管是电子电路中最重要的器件，它最主要的功能是电流 放大和开关作用。

**PNP型三极管：**由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成的三极管，所以称为PNP型三极管。也可以描述成，电流从发射极E流入的三极管。

2.电流控制不一样

**NPN：**用 B→E 的电流（IB）控制 C→E 的电流（IC）。E极电位最低，且正常放大时通常C极电位最高，即 VC > VB > VE

**PNP：**用 E→B 的电流（IB）控制 E→C 的电流（IC）。E极电位最高，且正常放大时通常C极电位最低，即 VC < VB < VE

3.输出状态不同

PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。NPN输出是低电平0，PNP输出的是高电平1。

推挽输出，内部电阻很小，高低电平都具备电流输出能力，也都具备驱动能力。缺点是不能将两个推挽输出的IO口进行线与，当一个引脚为高电平另一个引脚为低电平时，电流会从高电平引脚的上方MOS流出，直接流入低电平引脚的下方MOS，与GND相通，造成短路，进而造成IO口损坏。优点是推挽输出高电平时电流较大，驱动能力比开漏输出高电平时强很多。

开漏输出，当IN端为高电平时，MOS管断路，OUT端电压为VDD。若没有外接上拉电阻R8，电流驱动能力很弱，故称不是真正意义上的高电平。只能通过外接上拉电阻，提高高电平时的驱动能力。但输出电压和电流大小很好通过选择不同电源及电阻实现控制。另外开漏输出弥补了推挽输出不能线与的功能。

特点总结