Question

STM32的GPIO有几种输出模式及其说明

Answer 1

GPIO的基本结构

第一：开漏输出模式；当CPU在左边的编号1端通过位设置/清除寄存器，或输出数据寄存器写入数据后，该数据位将通过编号2的输出控制电路传送到编号4的I/O端口，如果CPU写入的是逻辑“1”，则编号3的N-MOS管将处于关闭状态，此时I/O端口的电平将由外部的上拉电阻决定，如果CPU写入的是逻辑“0”，则编号3的N-MOS管将处于开启状态，此时I/O端口的电平被编号3的N-MOS管拉到了VSS的零电位。
在图的上半部，施密特触发器处于开启状态，这意味着CPU可以在“输入数据寄存器”的另一端，随时监控I/O端口的状态；通过这个特性，还实现了虚拟的I/O端口双向通信：只要CPU输出逻辑“1”，由于编号3的N-MOS管处于关闭状态，I/O端口的电平将完全由外部电路决定，因此，CPU可以在“输入数据寄存器”读到外部电路的信号，而不是它自己输出的逻辑“1”。

第二：开漏复用输出模式；与开漏输出模式的配置基本相同，不同的是编号2的输出控制电路的输入，与复用功能的输出端相连，此时输出数据寄存器被从输出通道断开了。同样，CPU可以从“输入数据寄存器”读到外部电路的信号。

第三：推免输出模式；在开漏输出模式的基础上，推挽输出模式仅仅是在编号2的输出控制电路之后，增加了一个P-MOS管。
当输出逻辑“1”时，编号3处的P-MOS管导通，而下方的N-MOS管截止，达到输出高电平的目的。
当输出逻辑“0”时，编号3处的P-MOS管截止，而下方的N-MOS管导通，达到输出低电平的目的。
在这个模式下，CPU仍然可以从“输入数据寄存器”读到外部电路的信号。

第四：
推挽复用输出模式，同样的道理，编号2的输出控制电路的输入，与复用功能的输出端相连，此时输出数据寄存器被从输出通道断开了。
其它部分与前述模式一致，包括对“输入数据寄存器”的读取。