gpio 理解

NVIC ：NVIC_Init(&NVIC_Initsture);

1、NVIC只是设置某一种中断的优先级，而不是打开某种中断。

2、ppp_ITConfig()；才是开/关具体某种中断使能位的函数。

3、当遇到具体的中断标志位发生时，便会触发中断，需提前写好相应的中断服务函数。

AFIO ：跟 AFIO 相关的寄存器有：

1、事件控制寄存器（AFIO_EVCR）

2、复用重映射和调试I/O 配置寄存器（AFIO_MAPR）

3、外部中断配置寄存器1（AFIO_EXTICR1）

4、外部中断配置寄存器2（AFIO_EXTICR2）

5、外部中断配置寄存器3（AFIO_EXTICR3）

6、外部中断配置寄存器4（AFIO_EXTICR4）

只有在“事件控制”、“重映射”、“调试IO配置”、“外部中断”此4种情况下才需要开启AFIO时钟。

输入模式：

与VDD相连的是上拉电阻，与VSS相连的是下拉电阻，在连接到TTL施密特触发器就把电压信号转换为0、1的数字信号存储在输入数据寄存器（IDR）。我们可以通过设置配置寄存器（CRL、CRH）来控制这两个开关，于是就可以得到GPIO的上拉和下拉输入模式。

若GPIO配置为上拉输入模式，在默认状态下（GPIO引脚无输入），读取的GPIO引脚数据为1，高电平，下拉则相反。在上电未配置默认状态下stm32引脚为浮空输入模式，其数据为0，低电平。

浮空输入模式指在芯片内部既没有接上拉也没有接下拉，经有触发器输入。配置成此模式下电压为一点几伏， IO的电平是个不定值，完全由外部输入决定；由于输入阻抗大，一般把这种模式用于外部按键输入，I2C，USART等通信的数据接收端。

模拟输入则关闭了施密特触发器，也不接上下拉电阻，经由另一路把电压信号送到片上外设ADC等，所以使用ADC时配成模拟输入。

输出模式：

推挽输出模式下， 在输出高电平时，P-MOS管导通；低电平时，N-MOS管导通，两个管子一个负责灌电流，一个负责拉电流；推挽输出的低电平为0V，高电平为Vcc（3.3V）。

开漏输出模式下，如果控制输出为0，则N-MOS导通，使输出接地；若控制输出为1（无法直接输出高电平），则既不输出高电平也不输出低电平，为高阻态。为正常使用必须在外部接一个上拉电阻。

开漏输出具有线与特性，即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电源电压。若其中一个引脚为低电平，那线路就相当于短路接地，使整条线路都为低电平0V。输出端相当于三极管的集电极。 要得到高电平状态需要上拉电阻才行。 适合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内)。

普通推挽输出模式一般应用在输出电平为0 或 Vcc (3.3V)的场合，无法输出中间电压值。

普通开漏输出模式一般应用在电平不匹配的场合，如果要输出5V高电平就要外接一个上拉电阻，电源为5V，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5V电平。

对于相应的复用模式，则根据GPIO的复用功能来选择，如GPIO的引脚用做串口的输出，则使用复用推挽输出模式；如果在IC，SMBUS这些需要线与功能的复用场合，就使用复用开漏模式，在使用任何一种开漏模式时，都需要接上拉电阻。

浮空：顾名思义就是浮在空中，上面用绳子一拉就上去了，下面用绳子一拉就沉下去了。

推挽：就是有推有拉，任何时候IO口的电平都是确定的， 不需要外接上拉或者下拉电阻。

开漏：就等于输出口接了个NPN三极管，并且只接了e，b。 c极是开路的，你可以接一个电阻到3.3V，也可以接一个电阻到5V，这样，在输出1的时候，就可以是5V电压，也可以是3.3V电压了。但是不接电阻上拉的时候，这个输出高就不能实现了。

推挽电路：

两个参数相同的三极管或MOSFET，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小、效率高。输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。推挽式输出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。

开漏形式的电路有以下几个特点：

1、利用外部电路的驱动能力，减少IC内部的驱动。当IC内部MOSFET导通时，驱动电流是从外部的VDD流经外部上拉电阻，MOSFET到GND。IC内部仅需很小的栅极驱动电流。

2、一般来说，开漏是用来连接不同电平的器件，匹配电平用的，因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时，只能输出低电平；如果需要同时具备输出高电平的功能，则需要接上拉电阻。很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压，便可以改变传输电平。比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度（电平翻转速度）。阻值越大，速度越低，功耗越小，所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。

3、开漏提供了灵活的输出方式，但是也有其弱点，就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电，所以当电阻选择小时延时就小，但功耗大；反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求，则建议用下降沿输出。

4。 可以将多个开漏输出的Pin，连接到一条线上。通过一只上拉电阻，在不增加任何器件的情况下，形成“与逻辑”关系。这也是I2C，SMBus等总线判断总线占用状态的原理。

什么是“线与”：

在一个结点(线)上， 连接一个上拉电阻到电源 VCC 或 VDD 和 n 个 NPN 或 NMOS 晶体管的集电极 C 或漏极 D， 这些晶体管的发射极 E 或源极 S 都接到地线上， 只要有一个晶体管饱和， 这个结点(线)就被拉到地线电平上。 因为这些晶体管的基极注入电流(NPN)或栅极加上高电平(NMOS)，晶体管就会饱和，所以这些基极或栅极对这个结点(线)的关系是 或非 NOR 逻辑。 如果这个结点后面加一个反相器， 就是 或 OR 逻辑。

其实可以简单的理解为：在所有引脚连在一起时，外接一上拉电阻，如果有一个引脚输出为逻辑0，相当于接地，与之并联的回路“相当于被一根导线短路”，所以外电路逻辑电平便为0，只有都为高电平时，与的结果才为逻辑1。

上拉输入 / 下拉输入 / 模拟输入：这几个概念很好理解，从字面便能轻易读懂。

复用开漏输出、复用推挽输出：可以理解为GPIO口被用作第二功能(数据手册的Remap栏)时的配置情况，即并非作为通用IO口使用(数据手册的Default栏)。

最后总结下使用情况：

在STM32中选用IO模式

（0）按键配 输入模式，控制配 输出模式

（1）浮空输入_IN_FLOATING ——浮空输入，可以做KEY识别，RX1

（2）带上拉输入_IPU——IO内部上拉电阻输入

（3）带下拉输入_IPD—— IO内部下拉电阻输入

（4）模拟输入_AIN ——应用ADC模拟输入，或者低功耗下省电

（5）开漏输出_OUT_OD ——IO输出0接GND；IO输出1，悬空，需要外接上拉电阻，才能实现输出高电平。当输出为1时，IO口的状态由上拉电阻拉高电平，但由于是开漏输出模式，这样IO口也就可以由外部电路改变为低电平或不变。可以读IO输入电平变化，实现C51的IO双向功能

（6）推挽输出_OUT_PP ——IO输出0-接GND， IO输出1 -接VCC，读输入值是未知的

（7）复用功能的推挽输出_AF_PP ——片内外设功能（I2C的SCL，SDA）

（8）复用功能的开漏输出_AF_OD——片内外设功能（TX1，MOSI，MISO，SCK，SS）

STM32设置实例：

（1）模拟I2C使用开漏输出_OUT_OD，接上拉电阻，能够正确输出0和1；读值时先GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0)拉高，然后可以使用GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB，GPIO_Pin_0)读IO的值；

（2）如果是无上拉电阻，IO默认是高电平；需要读取IO的值，可以使用带上拉输入_IPU和浮空输入_IN_FLOATING和开漏输出_OUT_OD；

按键GPIO口配置方案：

1、采用上拉输入，因为外部按键电路也是上拉的形式，在没有按键时GPIO也是高电平，和内部采用上拉模式一致。

2、采用浮空输入，因为外部按键电路也是上拉的形式，就没必要再配置成内部上拉模式了，内部上拉和外部上拉效果一样。