STM32---GPIO

GPIO原理：

肖特基触发器：把模拟信号转为数字信号，即把信号变陡峭

• I/O端口默认被配置成浮空输入模式
• 配置为模拟输入模式时：
  • 斯密特TTL被禁止，读取输入数据寄存器时数值恒为0；

  • 弱上拉和下拉电阻被禁止

• 开漏输出模式下输入寄存器依然有效,实现真正的双向I/O功能
  • 在推挽模式时，读输出数据寄存器时可得到最后一次写的值

  • 开漏模式时，读输入数据寄存器时可得到I/O口状态

• <参考手册8.1.11 外设的GPIO配置>

GPIO配置指南：

1. 输入/输出： GPIOx_CRL共32位，每4位可控制一个引脚，如下面4位用来控制pin0
   
   MODEx决定了输入/输出模式：
   当MODEx>0时（三个值分别代表不同速率），为输出；
   当MODEx=0时，为输入；
   
2. 设置模式：首先由第一步确定了输入/输出模式，再由CNFx决定模式

3.  写/读 ： 

   • 写：GPIOx_ODR，0-15位，分别控制16个引脚的电平，写1高（例：写0x01到GPIOx_ODR则设置引脚0为高）
   • 读：GPIOx_IDR， 0-15位，分别保存16个引脚的电平状态，readOnly（例：读到0x01则引脚0为高）！？模拟输入时，GPIOx_IDR读不到状态

8种模式详解：

推挽输出&开漏输出

开漏输出的优点：

1.利用外部电路的驱动能力，减少IC内部的驱动;

2.可以将多个开漏输出的Pin，连接到一条线上。形成 “与逻辑” 关系。如果是推挽输出显然是不行的,因为假如你把要”与”的I/O口都挂到一条线上,那么在一些高一些低的情况下显然会烧掉场效应管(原因是两个场效应管直接连通了,联想上面的模型去想吧)

3.可以利用改变上拉电源的电压，改变传输电平。比如你想这个I/O口输出3.3V电平,那么只需要把上拉电平设为3.3V就OK了撒!这个5V的51单片机也可以输出3.3V电平了,呵呵!但前提是用P0口哈!

开漏输出的缺点：

1.输出电流低,因为上拉电阻一般取的比较大(为了减少静态功耗),所以驱动力不足,而推挽输出用的是场效应管,当然驱动能力强了.

2. 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的，当电阻选择小时延时就小、但功耗大，反之延时大功耗小。

推挽输出的优点:

1.驱动能力强,因为用的是场效应管,当然驱动能力强了.

2.真正的双向口

推挽输出的缺点:

1.不能把两个都是推挽输出的CMOS门级相连,这样当一高一低时很容易因功耗过大烧管子,推挽输出一般用于驱动.

关于双向口与准双向口

双向口：高电平/低电平/高阻态

准双向口：高电平/低电平

输入

模拟输入：用于ADC

上拉输入：弱上拉，默认高电平，不过因为弱，可以被外界拉低或升高

下拉输入：弱下拉，默认低电平，不过因为弱，可以被外界拉低或升高

浮空输入：引脚“悬空”，电平不确定，由外界决定

 位带操作：

0x2000_0000‐0x200F_FFFF（SRAM 区中的
0x4000_0000‐0x400F_FFFF（片上外设区中的最低1MB）

系统把以上两个区域的位映射到某一特殊区域的一个字（32个位，4个字节）

如0x2000_0000这一字节中的第0位被映射到了0x22000000这个字（4个字节）

看上去像是：原始区域一位一位地对应到映射区的4个字节4个字节

获得映射后地址的公式

AliasAddr ＝ 0x22000000 + ((A‐0x20000000)*8+n)*4 =0x22000000 + (A‐0x20000000)*32 + n*4 

（例0x20000000的第1位:A=0x20000000，n=1，则计算的AliasAddr=0x22000004）

AliasAddr ＝ 0x42000000 + ((A‐0x40000000)*8+n)*4 = 0x42000000 + (A‐0x40000000)*32 + n*4

获得地址后，

u32 *Px1=（volatile unsigned long  *）AliasAddr

则*Px1代表源区域的某1位，为*Px1赋值时，看该值的末尾是1还是0来决定最终映射值。

使用预编译简化求地址操作：参考<<CM3权威指南>>第五章(87页~92页).