講解GPIO操作原理，使用各種型號的STM32 

開啟官方的《STM32中文參考手冊》8.1  8.2小節 

GPIO功能描述  我們今天重點要分析的是下圖

上圖是100腳的STM32微控制器 

1.  GPIO是包含引腳的

2. 如何找GPIO功能： 看資料手冊 在第3章   

我們要看GPIO口的功能就看這裡        在這個表裡面我們就能夠查詢到每一個GPIO口的功能

接下來我們要重點 

這裡分成7個部分

1.引腳進來有兩個保護二極體  作用：IO口電流輸入高於3.3v時，上流 （保護晶片）但是 如果輸入電壓大於VDD很多的話

微控制器還是會燒壞    舉個例子： IO口直接接電機的時候  電機啟動的時候會有反相電動勢 會有過沖（電壓很高），而且積分時間很短（二極體可能還沒有起到開關作用）那麼下圖電路也就沒有作用了，過沖電壓直接進入晶片內部而損壞，如果想接電機要經過電機驅動

2 推輓輸出

 比如說我們要配置成通用推輓輸出  也就是讓IO口輸出高電平或者低電平 配置這個時我們對應的是   埠配置低暫存器或者是埠配置高暫存器   每4個位控制一個GPIO    如果我們要配置成  推輓輸出  那麼

   MODE位配置為01（輸出速度10mhz）

  CNF位要設定為 00（根據MODE暫存器為推輓輸出）下面分析電路是如何實現輸出的？

輸出資料暫存器輸出  0/1 的時候  經過輸出控制   控制兩個MOS管  輸出0v 或者3.3V  

我們將上面的推輓輸出  簡化成下圖，  比如：ODR 暫存器 輸出了1   經過   反相器就 成了0， 0的話上面的MOS管導通（P-MOS）當  Ug<Us 時 P-MOS導通，那麼 OUT的電壓就是3.3V(與VDD相同) 此時  N-MOOS是截止的

推輓輸出：  為什麼叫推？為什麼叫挽？看電平方式，兩個MOS管是輪流導通的    推：灌電流  可以到25ma（mos管內阻小）

挽： 拉電流  

下面介紹   開漏輸出   它輸出不了高電平，因為此時上面的P-MOS管不工作  此時，當ODR暫存器輸出高經過反相器變為0，N-MOS管截止， OUT引腳懸空   那麼如果要在 開漏模式下輸出高電平 就必須 藉助外部的上拉  電阻與電源相接  ，如果想驅動5V裝置就必須使VDD為5V.    一般用在I2C或者SMBus這類總線上

下面介紹一下埠輸出資料暫存器： 只有低16位有效  對應外部GPIO口的16個引腳，

寫1    GPIO引腳輸出高電平

寫0    GPIO引腳輸出低電平

我們想要操作GPIO的時候可以直接操作  ODR暫存器 或者可以操作  位設定和位清除暫存器（BSRR），但是最終 位設定和位清除暫存器還是寫入到ODR中，但是還是要看一下  設定和位清除暫存器 (BSRR)  ,這是一個32位暫存器，

低16位 用於置1   寫1有效寫0無效   

高16位 用於清0  寫1有效寫0無效    

還有一個埠位清除暫存器  

BRR暫存器的低16位相當於  BSRR暫存器的高16位    

還有複用功能 輸出，它就不經過 ODR BSRR 這些暫存器了而是來自   片上外設

 講完了  輸出 接下來我們講一講 輸入

 輸入有一個   輸入資料暫存器 IDR 也是隻有低16位有效

如果是0  表示外部的引腳輸入的是 0  如果是1 表示讀到的是 高電平

這裡還有一個 TTL肖特基觸發器 （也叫施密特觸發器） 比如：外部引腳中有一個3.3V的電壓或者0V電壓進來，可以通過開關配置為上啦輸入 或者 下拉輸入 這個對應埠配置暫存器。  肖特基開關的作用：外部的電平進來的是電壓，而我們的輸入資料暫存器只能讀取0或者1，這時施密特觸發器就把 輸入時的電壓       高於2.V的電壓就把他變為1  往IDR暫存器相應位寫1

 低於1.2V的時候是低電平(0)  往IDR暫存器相應位寫0

如果是複用功能輸入 就不進入 IDR暫存器了而是由  6進入到  複用功能輸入

如果是ADC採集的時候就不會經過 施密特觸發器了   如果是DAC的時候也不會經過 MOS管 而是直接輸出到引腳

下面我們來說一下GPIO口的初始化配置