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STM32的四类输出模式

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简介:
本文介绍了STM32微控制器的四种主要输出模式:推挽、开漏、复用推挽和复用开漏。每种模式的特点及应用场景被详细解析,旨在帮助读者更好地理解和运用这些输出方式。 STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器,在各种嵌入式系统中有广泛应用。在配置其GPIO(通用输入输出)功能时,有四种不同的输出模式可供选择,每种都有特定的应用场景和特点。 1. 普通推挽输出(GPIO_Mode_Out_PP) 这是最常见的输出方式,适用于0V至3.3V的电压范围。在这种模式下,一条GPIO线路由一对P沟道MOSFET和N沟道MOSFET控制,可同时执行上拉与下拉操作。当GPIO需要输出高电平时,P沟道MOSFET导通并提供3.3V;而低电平则通过使N沟道MOSFET导通实现0V的输出。此模式可以直接驱动负载,并且无需额外添加上拉或下拉电阻即可工作,信号强度大、抗干扰能力强。 2. 普通开漏输出(GPIO_Mode_Out_OD) 当需要处理电平不匹配情况时,如需提供高于3.3V的高电平时使用。在这种模式中,仅有下拉路径而无上拉路径。低电平时N沟道MOSFET导通接地;高电平时则为高阻态(即关闭状态)。为了获得实际的高电压输出,在外部必须连接一个上拉电阻。开漏配置具有线与特性:当多个引脚并联且全部处于高阻时,线路由外加的上拉电阻提供高电平信号;只要其中任何一个引脚为低,则整个线路被下拉至0V。 3. 复用推挽输出(GPIO_Mode_AF_PP) 这种模式允许GPIO不仅作为常规IO使用还能复用于其他功能接口如SPI、UART等。它与普通推挽输出相似,能够直接提供两种电平值:0V和3.3V,并且适用于特定外设协议。 4. 复用开漏输出(GPIO_Mode_AF_OD) 这种模式同样支持多种外部设备的连接需求但采用的是开漏方式,常用于IIC总线等场景。根据IIC标准要求的数据信号SDA及SCL需要通过上拉电阻形成高电平,并允许多器件共享同一个线路资源。因此,在使用复用开漏输出时也必须加上适当的外置上拉电阻。 综述所述,STM32的四种GPIO输出模式各有其适用范围和优势特点,设计人员应根据具体的应用需求来选择合适的配置选项:普通推挽适合简单的高低电平驱动;普通开漏适用于处理电压不匹配及实现线与逻辑功能;而复用推挽或复用开漏则满足特定外设接口的要求。特别需要注意的是,在采用开漏输出模式时,必须正确地添加相应的上拉电阻以确保系统正常工作。

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客服
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  • STM32
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    本文介绍了STM32微控制器的四种主要输出模式:推挽、开漏、复用推挽和复用开漏。每种模式的特点及应用场景被详细解析,旨在帮助读者更好地理解和运用这些输出方式。 STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器,在各种嵌入式系统中有广泛应用。在配置其GPIO(通用输入输出)功能时,有四种不同的输出模式可供选择,每种都有特定的应用场景和特点。 1. 普通推挽输出(GPIO_Mode_Out_PP) 这是最常见的输出方式,适用于0V至3.3V的电压范围。在这种模式下,一条GPIO线路由一对P沟道MOSFET和N沟道MOSFET控制,可同时执行上拉与下拉操作。当GPIO需要输出高电平时,P沟道MOSFET导通并提供3.3V;而低电平则通过使N沟道MOSFET导通实现0V的输出。此模式可以直接驱动负载,并且无需额外添加上拉或下拉电阻即可工作,信号强度大、抗干扰能力强。 2. 普通开漏输出(GPIO_Mode_Out_OD) 当需要处理电平不匹配情况时,如需提供高于3.3V的高电平时使用。在这种模式中,仅有下拉路径而无上拉路径。低电平时N沟道MOSFET导通接地;高电平时则为高阻态(即关闭状态)。为了获得实际的高电压输出,在外部必须连接一个上拉电阻。开漏配置具有线与特性:当多个引脚并联且全部处于高阻时,线路由外加的上拉电阻提供高电平信号;只要其中任何一个引脚为低,则整个线路被下拉至0V。 3. 复用推挽输出(GPIO_Mode_AF_PP) 这种模式允许GPIO不仅作为常规IO使用还能复用于其他功能接口如SPI、UART等。它与普通推挽输出相似,能够直接提供两种电平值:0V和3.3V,并且适用于特定外设协议。 4. 复用开漏输出(GPIO_Mode_AF_OD) 这种模式同样支持多种外部设备的连接需求但采用的是开漏方式,常用于IIC总线等场景。根据IIC标准要求的数据信号SDA及SCL需要通过上拉电阻形成高电平,并允许多器件共享同一个线路资源。因此,在使用复用开漏输出时也必须加上适当的外置上拉电阻。 综述所述,STM32的四种GPIO输出模式各有其适用范围和优势特点,设计人员应根据具体的应用需求来选择合适的配置选项:普通推挽适合简单的高低电平驱动;普通开漏适用于处理电压不匹配及实现线与逻辑功能;而复用推挽或复用开漏则满足特定外设接口的要求。特别需要注意的是,在采用开漏输出模式时,必须正确地添加相应的上拉电阻以确保系统正常工作。
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  • STM32 IO口理解
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    本PDF文档详尽介绍了在ACM竞赛中运用C++进行高效编程时的输入输出技巧和策略,旨在帮助读者优化代码性能,提高解题速度。 ### ACM模式输入输出攻略 - C++篇 #### 一、核心代码模式与ACM模式 在算法题解过程中,我们通常遇到两种不同的编程环境:**核心代码模式**和**ACM模式**。 - **核心代码模式**:在力扣、牛客等在线编程平台上,大部分情况下,我们只需要关注算法的核心部分——即如何处理输入并生成正确的输出结果。平台会自动为我们处理输入输出等外围逻辑。 - **ACM模式**:在实际的笔试或面试过程中,我们通常需要编写完整的程序,这不仅包括算法的核心实现,还涉及到输入处理和输出格式的规范。这一模式更接近于实际的竞赛环境,因此需要掌握更多的细节。 #### 二、C++常用的输入输出方法 C++提供了多种输入输出的方法,这些方法既包括了源自C语言的传统输入输出方式,也包含了C++自身特有的功能。 ##### 2.1 输入 在C++中,标准输入通常是通过``头文件中的`cin`对象来实现的。 - **注意点**: - `cin`可以连续从键盘读入数据。 - `cin`以空格、tab、换行符作为分隔符。 - `cin`从第一个非空格字符开始读取,直到遇到分隔符结束读取。 **示例代码**: ```cpp #include using namespace std; int main() { int num; cin >> num; cout << num << endl; vector nums(5); for(int i = 0; i < nums.size(); i++) { cin >> nums[i]; } for(int i = 0; i < nums.size(); i++) { cout << nums[i] << ; } string s; getline(cin, s); cout << s << endl; return 0; } ``` - **getline()函数**:当需要读取含有空格的字符串时,`getline()`非常有用。它能够读取一行文本,直到遇到换行符为止。 - 需要包含``头文件。 - `getline()`会读取一行,读取的字符串包括空格,遇到换行符结束。 **示例代码**: ```cpp #include #include using namespace std; int main() { string s; getline(cin, s); cout << s << endl; return 0; } ``` - **getchar()函数**:`getchar()`是从缓存区中读出一个字符,常用于判断是否换行。 **示例代码**: ```cpp #include using namespace std; int main() { char ch; ch = getchar(); cout << ch << endl; return 0; } ``` ##### 2.2 输出 C++中的标准输出同样通过``头文件中的`cout`对象来实现。 - **注意点**: - 使用`endl`会输出一个换行符,类似于` `。 **示例代码**: ```cpp #include using namespace std; int main() { cout << Hello, World! << endl; return 0; } ``` 除了`cout`之外,C++还提供了其他输出方式,如`printf()`、`clog`和`cerr`等,但在大多数笔试和面试场景中,掌握`cout`就已经足够了。 #### 三、案例介绍 在笔试面试中,常常会遇到需要自己编写输入输出的情况。以下是一些典型的案例: 1. **读取单个整数**: ```cpp int num; cin >> num; ``` 2. **读取一组整数**: ```cpp vector nums(5); for(int i = 0; i < nums.size(); i++) { cin >> nums[i]; } ``` 3. **读取含有空格的字符串**: ```cpp string s; getline(cin, s); ``` 4. **输出结果**: ```cpp cout << The result is: << result << endl; ``` #### 四、练习ACM模式的平台 为了更好地准备笔试面试中的ACM模式问题,可以尝试以下几个在线平台: - 力扣 (LeetCode) - 牛客网 (NowCoder) - Codeforces 这些平台提供了大量的算法题目和竞赛环境,有助于提高编程能力和实战经验。 #### 五、常见数据结构的输入输出展示 在ACM模式下,还需要了解如何输入输出常见的数据结构,例如链表和二叉树等。 - **链表**: - 输入: ```cpp struct ListNode { int val; ListNode *next; ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} }; ListNode* createList(vector& vals) { if(vals.empty()) return NULL; ListNode* head = new ListNode(vals[0]); ListNode* cur