Question

如何理解stm32中GPIO口的最大输出速度？

Answer 1

几种速度的区别：\x0d\x0a(1). GPIO 引脚速度： GPIO_Speed_2MHz (10MHz, 50MHz) ;\x0d\x0a 又称输出驱动电路的响应速度：（芯片内部在I/O口的输出部分安排了多个响应速度不同的输出驱动电路，用户可以根据自己的需要选择合适的驱动电路，通过选择速度来选择不同的输出驱动模块，达到最佳的噪声控制和降低功耗的目的。）\x0d\x0a 可理解为: 输出驱动电路的带宽：即一个驱动电路可以不失真地通过信号的最大频率。\x0d\x0a(如果一个信号的频率超过了驱动电路的响应速度，就有可能信号失真。失真因素？)\x0d\x0a如果信号频率为10MHz，而你配置了2MHz的带宽，则10MHz的方波很可能就变成了正弦波。就好比是公路的设计时速，汽车速度低于设计时速时，可以平稳地运行，如果超过设计时速就会颠簸，甚至翻车。\x0d\x0a关键是： GPIO的引脚速度跟应用相匹配，速度配置越高，噪声越大，功耗越大。\x0d\x0a带宽速度高的驱动器耗电大、噪声也大，带宽低的驱动器耗电小、噪声也小。使用合适的驱动器可以降低功耗和噪声\x0d\x0a比如：高频的驱动电路，噪声也高，当不需要高的输出频率时，请选用低频驱动电路，这样非常有利于提高系统的EMI性能。当然如果要输出较高频率的信号，但却选用了较低频率的驱动模块，很可能会得到失真的输出信号。关键是GPIO的引脚速度跟应用匹配（推荐10倍以上？）。\x0d\x0a比如：\x0d\x0a①　USART串口，若最大波特率只需115.2k，那用2M的速度就够了，既省电也噪声小。\x0d\x0a②　I2C接口，若使用400k波特率，若想把余量留大些，可以选用10M的GPIO引脚速度。\x0d\x0a③　SPI接口，若使用18M或9M波特率，需要选用50M的GPIO的引脚速度。\x0d\x0a(2). GPIO的翻转速度指：输入/输出寄存器的0 ，1 值反映到外部引脚(APB2上)高低电平的速度.手册上指出GPIO最大翻转速度可达18MHz。\x0d\x0a@通过简单的程序测试，用示波器观察到的翻转时间: 是综合的时间，包括取指令的时间、指令执行的时间、指令执行后信号传递到寄存器的时间(这其中可能经过很多环节，比如AHB、APB、总线仲裁等)，最后才是信号从寄存器传输到引脚所经历的时间。 \x0d\x0a如：有上拉电阻，其阻值越大，RC延时越大，即逻辑电平转换的速度越慢，功耗越大。\x0d\x0a(3).GPIO 输出速度：与程序有关，(程序中写的多久输出一个信号)。\x0d\x0a2、GPIO口设为输入时，输出驱动电路与端口是断开，所以输出速度配置无意义。\x0d\x0a3、在复位期间和刚复位后，复用功能未开启，I/O端口被配置成浮空输入模式。\x0d\x0a4、所有端口都有外部中断能力。为了使用外部中断线，端口必须配置成输入模式。\x0d\x0a5、GPIO口的配置具有上锁功能，当配置好GPIO口后，可以通过程序锁住配置组合，直到下次芯片复位才能解锁。