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STM32F1学习笔记分享，不看肯定后悔

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2021-11-25 07:17:16　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答 kpj3026 该类别下有 32 个回答。邀请回答江左盟该类别下有 32 个回答。邀请回答举报李慎梓相关推荐 • 关于Assert_param的学习笔记分享，不看肯定后悔 1367 • RT-Thread学习笔记分析，不看肯定后悔 1183 • STM32单片机工作日记分享，不看肯定后悔 1351 • STM32F103C8串口中断/接收数据得知识点汇总，不看肯定后悔 1371 • STM32F103ZET6学习笔记分享，绝对实用 2225 • STM32F103 UART串口的知识点汇总，不看肯定后悔 743 • AVR单片机学习资料大合集，不看肯定后悔 1309 • STM32/uCOSII文件介绍，不看肯定后悔 773 • stm8s串口奇偶校验学习笔记分享，错过绝对后悔 915 • 关于stm32浮点数常见问题分享不看肯定后悔 2460 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 1、GPIO简介 GPIO 是通用输入输出端口的简称，简单来说就是STM32 可控制的引脚，STM32 芯片的GPIO 引脚与外部设备连接起来，从而实现与外部通讯、控制以及数据采集的功能。STM32 芯片的GPIO 被分成很多组，每组有16 个引脚，所有的GPIO 引脚都有基本的输入输出功能。 2、GPIO框图剖析大致可分为七个模块，由箭头走向可知晓GPIO 引脚线路经过两个保护二极管后，向上流向“输入模式”结构，向下流向“输出模式”结构。（1）保护电路 VDD为3.3V，VSS为公共接地端，当外部输入电压大于3.3V时，上面的二极管导通，保护内部芯片。如果输入为负电压，则下面的二极管导通，电流往外面流，保护内部芯片。当输入电压过大也将会烧毁芯片，切记不可用GPIO直接连接电动机，电动机具有较大得反向电动势，且积分时间短。（2）普通输出控制推挽输出：所谓的推挽输出模式，是根据这两个MOS 管的工作方式来命名的。在该结构中输入高电平时，经过反向后，上方的P-MOS 导通，下方的N-MOS 关闭，对外输出高电平，电流往外流，形似往外推；而在该结构中输入低电平时，经过反向后，N-MOS管导通，P-MOS关闭，对外输出低电平，电流往里面流，则为挽留。当引脚高低电平切换时，两个管子轮流导通，P管负责灌电流，N管负责拉电流，使其负载能力和开关速度都比普通的方式有很大的提高。推挽输出的低电平为0 伏，高电平为3.3 伏，具体参考图 8-2，它是推挽输出模式时的等效电路。总结： 1、可以输出高低电平，用于连接数字器件，高电平由VDD决定，低电平由VSS决定。 2、推挽结构指两个三极管受两路互补的信号控制，总是在一个导通的时候另外一个截止，优点开关效率效率高，电流大，驱动能力强。 3、输出高电平时，电流输出到负载，叫灌电流，可以理解成推，输出低电平时，负载电流流向芯片，叫拉电流，即挽。开漏输出：在开漏输出模式时，上方的P-MOS 管完全不工作，则可看作是不经过P-MOS管。如果我们控制输出为0，经过反向后，则N-MOS 管导通，使输出接地，若控制输出为1，经过反向后，N-MOS 管关闭，所以引脚既不输出高电平，也不输出低电平，为高阻态。为了能正常输出高低电平，使用时必须外部接入上拉电阻，即开漏输出高电平时，电压为上拉电源电压，参考图 8-3 中等效电路。开漏输出具有“线与”特性，也就是说，若有很多个开漏模式引脚连接到一起时，只有当所有引脚都输出高阻态，才由上拉电阻提供高电平，此高电平的电压为外部上拉电阻所接的电源的电压。若其中一个引脚为低电平，那线路就相当于短路接地，使得整条线路都为低电平，即0 伏。推挽输出模式一般应用在输出电平为0 和3.3 伏而且需要高速切换开关状态的场合。在STM32 的应用中，除了必须用开漏模式的场合，我们都习惯使用推挽输出模式。开漏输出一般应用在I2C、SMBUS 通讯等需要“线与”功能的总线电路中。除此之外，还用在电平不匹配的场合，如需要输出5 伏的高电平，就可以在外部接一个上拉电阻，上拉电源为5 伏，并且把GPIO设置为开漏模式，当输出高阻态时，由上拉电阻和电源向外输出5 伏的电平。总结： 1、只能输出低电平，不能输出高电平。 2、如果要输出高电平，则需要外接上拉。 3、开漏输出具有“线与”功能，一个为低，全部为低，多用于I2C和SMBUS总线。（3）输出数据寄存器（OutputDataRegister -> ODR ）前面的双MOS管结构电路的输入信号，是由GPIO“输出数据寄存器GPIOx_ODR”提供的，因此我们通过修改输出数据寄存器GPIOx_ODR的值就可以修改GPIO 引脚的输出电平。而“置位/复位寄存器GPIOx_BSRR”可以通过修改输出数据寄存器GPIOx_ODR的值从而影响电路的输出。（4）复用功能输出 “复用功能输出”中的“复用”是指STM32 的其它片上外设对GPIO 引脚进行控制，此时GPIO 引脚用作该外设功能的一部分，算是第二用途。从其它外设引出来的“复用功能输出信号”与GPIO 本身的数据据寄存器都连接到双MOS 管结构的输入中，通过图中的梯形结构作为开关切换选择。例如我们使用USART 串口通讯时，需要用到某个GPIO 引脚作为通讯发送引脚，这个时候就可以把该GPIO 引脚配置成USART 串口复用功能，由串口外设控制该引脚，发送数据。（5）输入数据寄存器 ( InputDataRegister -> IDR ) 看GPIO 结构框图的上半部分，GPIO 引脚经过内部的上、下拉电阻，可以配置成上/下拉输入，然后再连接到施密特触发器(即图中TTL肖特基触发器)，信号经过触发器后，模拟信号转化为0、1 的数字信号，然后存储在“输入数据寄存器GPIOx_IDR”中，通过读取该寄存器就可以了解GPIO引脚的电平状态。（6）复用功能输入与“复用功能输出”模式类似，在“复用功能输入模式”时，GPIO 引脚的信号传输到 STM32 其它片上外设，由该外设读取引脚状态。同样，如我们使用USART 串口通讯时，需要用到某个GPIO 引脚作为通讯接收引脚，这个时候就可以把该GPIO 引脚配置成USART 串口复用功能，使USART 可以通过该通讯引脚的接收远端数据。（7）模拟输入输出当GPIO 引脚用于ADC 采集电压的输入通道时，用作“模拟输入”功能，此时信号是不经过施密特触发器的，因为经过施密特触发器后信号只有0、1 两种状态，而ADC 外设要采集到原始的模拟信号，信号源输入必须在施密特触发器之前。类似地，当GPIO 引脚用于DAC 作为模拟电压输出通道时，此时作为“模拟输出”功能，DAC 的模拟信号输出就不经过双MOS 管结构，模拟信号直接输出到引脚。 3、GPIO八种工作模式 1 typedef enum 2 { GPIO_Mode_AIN = 0x0, //模拟输入 3 GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, //浮空输入 4 GPIO_Mode_IPD = 0x28, //下拉输入 5 GPIO_Mode_IPU = 0x48, //上拉输入 6 GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, //开漏输出 7 GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, //推挽输出 8 GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, //开漏复用功能 9 GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 //推挽复用功能 10 }GPIOMode_TypeDef; 在输入模式时，施密特触发器打开，输出被禁止，可通过输入数据寄存器GPIOx_IDR读取I/O 状态。其中输入模式，可设置为上拉、下拉、浮空和模拟输入四种。上拉和下拉输入很好理解，默认的电平由上拉或者下拉决定。浮空输入的电平是不确定的，完全由外部的输入决定，一般接按键的时候用的是这个模式。模拟输入则用于ADC 采集。 (2). 输出模式(推挽/开漏) 在输出模式中，推挽模式时双MOS 管以轮流方式工作，输出数据寄存器GPIOx_ODR可控制I/O 输出高低电平。开漏模式时，只有N-MOS 管工作，输出数据寄存器可控制I/O输出高阻态或低电平。输出速度可配置，有2MHz10MHz50MHz 的选项。此处的输出速度即I/O 支持的高低电平状态最高切换频率，支持的频率越高，功耗越大，如果功耗要求不严格，把速度设置成最大即可。在输出模式时施密特触发器是打开的，即输入可用，通过输入数据寄存器GPIOx_IDR可读取I/O 的实际状态。 (3). 复用功能(推挽/开漏) 复用功能模式中，输出使能，输出速度可配置，可工作在开漏及推挽模式，但是输出信号源于其它外设，输出数据寄存器GPIOx_ODR 无效；输入可用，通过输入数据寄存器可获取I/O 实际状态，但一般直接用外设的寄存器来获取该数据信号。通过对GPIO 寄存器写入不同的参数，就可以改变GPIO 的工作模式，再强调一下，要了解具体寄存器时一定要查阅《STM32F10X-中文参考手册》中对应外设的寄存器说明。在GPIO 外设中，控制端口高低控制寄存器CRH 和CRL 可以配置每个GPIO 的工作模式和工作的速度，每4 个位控制一个IO，CRH 控制端口的高八位，CRL 控制端口的低8 位，具体的看CRH 和CRL 的寄存器描述。 4、GPIO寄存器每组IO口含下面7个寄存器。也就是7个寄存器，一共可以控制一组GPIO的16个IO口。 GPIOx->CRL: 端口配置低寄存器 GPIOx->CRH: 端口配置高寄存器 GPIOx->IDR: 端口输入寄存器 GPIOx->ODR: 端口输出寄存器 GPIOx->BSRR: 端口位设置/清除寄存器 GPIOx->BRR : 端口位清除寄存器 GPIOx->LCKR: 端口配置锁存寄存器

2021-11-25 10:32:03 评论举报康永清