STM32 GPIO的八种工作模式
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简介：
本文详细介绍STM32微控制器GPIO模块的八种工作模式，包括输入、输出等配置选项及其应用场景。适合嵌入式开发人员参考学习。
STM32 GPIO的8种工作模式是单片机STM32中GPIO口的基础配置方式，包括推挽输出、开漏输出、浮空输入、上拉输入、下拉输入、模拟输入、复用开漏输出以及复用推挽输出等八种工作模式。
一、推挽输出（Push-Pull output）
这是一种常见的输出方式，能够提供高电平和低电平信号。在电路中通常会使用两个三极管或MOSFET来实现这种结构：一个用于导通时产生高电压，另一个则负责拉低电压。这意味着它可以向负载供电或者从外部设备取电流。
二、开漏输出（Open-Drain output）
在这种模式下，GPIO引脚充当了晶体管的集电极，并且需要外接上拉电阻才能实现高电平信号传输。这种方式适用于驱动电流型电路以及在不同电压水平之间进行匹配时使用；然而它的一个缺点是在上升沿速度方面会有所延迟。
三、浮空输入（Floating input）
当一个GPIO引脚设置为浮空模式时，其状态完全取决于外部连接情况而无法确定。因此，在没有明确的电平信号施加到该端口的情况下读取其值是没有意义的。
四、上拉输入与下拉输入
这些术语分别指定了内部电路中存在用于设定默认高或低逻辑水平电阻的情况；模拟输入则意味着可以将此引脚用作ADC采样点或者在某些特定条件下降低功耗使用。
五、复用开漏输出和推挽输出
当GPIO被配置为执行除标准I/O操作之外的功能（如连接到片上外设）时，就会采用这两种模式中的一种。例如，在实现串行通信协议像I2C或SPI接口的时候可能会用到它们。
六、总结与应用实例
在选择使用哪种IO模式时需要考虑具体的应用场景：
- 浮空输入适合用于识别按键状态或者接收器信号；
- 上拉和下拉配置则适用于确保稳定的逻辑电平而无需外部组件的支持；
- 模拟输入主要用于进行模数转换或节能操作；
- 开漏输出通常与外接上拉电阻一起使用以支持各种通信协议的实现，如I2C总线等。
七、引脚功能的选择
在实际应用中可以采用以下几种方式来配置GPIO：
1. 作为普通GPIO输入：根据需求设定浮空模式、内置弱上拉或下拉，并且关闭该端口所有其他可能的功能；
2. ...
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