STM32GPIO的十大优越功能综述

michael52

STM32GPIO的十大优越功能综述 [复制链接]

前几天Hotpower邀请大家讨论一下GPIO的功能、性能和优缺点(STM32的GPIO很强大~~~)，等了几天没见太多人发言，但综合来看提到了3点：1）真双向IO，2）速度快，3）寄存器功能重复。关于第3点有说好，有说多余的，见仁见智。

下面我就在做个抛砖引玉，根据ST手册上的内容，简单地综述一下GPIO的功能：
一、共有8种模式，可以通过编程选择：
  1. 浮空输入
  2. 带上拉输入
  3. 带下拉输入
  4. 模拟输入
  5. 开漏输出——(此模式可实现hotpower说的真双向IO)
  6. 推挽输出
  7. 复用功能的推挽输出
  8. 复用功能的开漏输出
模式7和模式8需根据具体的复用功能决定。

二、专门的寄存器(GPIOx_BSRR和GPIOx_BRR)实现对GPIO口的原子操作，即回避了设置或清除I/O端口时的“读-修改-写”操作，使得设置或清除I/O端口的操作不会被中断处理打断而造成误动作。

三、每个GPIO口都可以作为外部中断的输入，便于系统灵活设计。

四、I/O口的输出模式下，有3种输出速度可选(2MHz、10MHz和50MHz)，这有利于噪声控制。

五、所有I/O口兼容CMOS和TTL，多数I/O口兼容5V电平。

六、大电流驱动能力：GPIO口在高低电平分别为0.4V和VDD-0.4V时，可以提供或吸收8mA电流；如果把输入输出电平分别放宽到1.3V和VDD-1.3V时，可以提供或吸收20mA电流。

七、具有独立的唤醒I/O口。

八、很多I/O口的复用功能可以重新映射，见：你知道吗？STM32上很多管脚功能可以重新映射。

九、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。此功能非常有利于在程序跑飞的情况下保护系统中其他的设备，不会因为某些I/O口的配置被改变而损坏——如一个输入口变成输出口并输出电流。

十、输出模式下输入寄存器依然有效，在开漏配置模式下实现真正的双向I/O功能。


我这里总结的不一定全面，请各位补充，并讨论各种功能在实际应用中的优缺点，谢谢。

fengboning

十、输出模式下输入寄存器依然有效，在开漏配置模式下实现真正的双向I/O功能。

cqk62

                                 可以看到输入和输出是两条不同的路径。

sun139

                                  

shaoyj

                                 这样俺就不用外挂上拉电阻了~~~

wxq20061001

                                 只能用外挂上拉电阻了，好在价钱不贵，嘿嘿~~~

haxinglong

开漏且上拉的输出模式是不支持的:
STM32英文版Rev.2参考手册，第5.1.8 "Output configuration"写清楚了：
The weak pull-up and pull-down resistors are disabled

lyzj3210

                                  

20041302149

                                 没有开漏且上拉的输出模式，那么IIC操作需要加上拉电阻吗？不方便啊。可要小心了。

wanglicha

8031的准双向IO的成功,也支持了它能在业界存活的时间更长,当然AT89C51
是后继者中最大的功臣~~~

准双向IO实际就是带上拉功能的开漏输出且能读写的双向IO,它在速度允许时,

几乎可以模拟任何串行接口,特别是将SPI接口的MISO和MOSI短接变为单线双向

接口SIO.

虽然它的拉电流很小,但对保护IO不受损坏起到了关键的作用.

如果大家都是这种准双向的IO接口,那么大家线与又有谁害怕IO被毁呢???

所以这种准双向IO的优点就可以实现IO的自检,在配合下面的"电路"即可实现

IO不怕接VCC,不怕接地,不怕混线,不怕断线(过孔未沉铜)~~~

即可在一片IO上用铁棍"弹钢琴"~~~

"电路"

V---自恢复保险---+----LDO----MCU---IO <---搞破坏(VCC,GND,...)
                 |                 
            瞬态拟制器
                 |
                GND
相关链接:https://bbs.eeworld.com.cn/club/bbs/showEssence.asp?id=6439&page=3

ogmwyv

                                 好！

zhangxi004

                                 哈哈~~~俺现在没这个胆~~~

你的初吻奶嘴

                                  

qiufeng

电源这块得好好考虑

向往不怕短路的板子

fjj252630

                                  

znlg37

                                 长大了~~~

wt1121

                                 最后发现上不去，内部的ESD二极管强制拉下来了

goodxinna

                                 你看楼主的第5条，写的就是真双向嘛。

wrathydra

5V容忍似乎办不到了

大概和STR71X一样,只有I2C管脚能5V容忍了

djsrryd

首先我们会做相应试验看看是否所有管脚都是如此还是个别管脚，然后还要与设计师沟通已证实实验现象。按照我的理解开漏输出应可通过外部上拉产生有别于芯片供电电压的电平，但如果确如17楼所说输出电平“被内部的ESD二极管强制拉下来”，这确实是个遗憾。

我会进一步证实这一现象。

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关于5V容忍的问题，这个一个被动的概念，即把5V电压输入到相应管脚，该管脚能够承受这个电压并正确地识别逻辑"0"和"1"；是否能够输出5V不属于“5V容忍的问题”。