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2019年11月25日 | STM8 通用输入输出口(GPIO)
2019-11-25 来源：eefocus
每个端口都分配的寄存器有：输出寄存器（ODR），输入寄存器（IDR），数据方向寄存器（DDR），控制寄存器1（CR1）和控制寄存器2（CR2）.后面三个寄存器组和可以配置为8种GPIO的模式。一个I/O口工作在输入还是输出是取决于该口的数据方向寄存器的状态。通过在ODR、IDR中置0/1，达到数据输入输出的通断。
GPIO主要功能
可选择的输入模式：浮动输入和带上拉输入
可选择的输出模式：推挽式输出和开漏输出
数据输入和输出采用独立的寄存器
外部中断可以单独使能和关闭
输出摆率控制用以减少EMC噪声
片上外设的I/O功能复用
当作为模拟输入时可以关闭输入施密特触发器来降低功耗
在数据输出锁存时支持读-修改-写
输入兼容5V电压
I/O口工作电压范围为1.6 V到VDDIOmax
I/O的配置和使用
每一个端口都有一个输出数据寄存器(ODR)，一个引脚输入寄存器(IDR)和一个数据方向寄存器(DDR)总是同相关的。
控制寄存器1(CR1)和控制寄存器2(CR2)用于对输入/输出进行配置。任何一个I/O引脚可以通过对DDR,ODR,CR1和CR2寄存器的相应位进行编程来配置。
寄存器中的位n对应于口的引脚n。各种不同配置总结如表18。
(表18：IO口配置表)
注意：连接VDD的二极管在实际开漏极状态引脚是无效的，在引脚和VOL之间的局部保护设备重要性是有效的。
没有使用的I/O引脚必须连接到一个固定的电平值。或者是上拉或者是下拉。
输入模式
将DDRx位清零就选择了输入模式。在该模式下读IDR寄存器的位将返回对应I/O引脚上的电平值。
如表18所示，理论上STM8可以通过软件配置得到四种不同的输入模式：悬浮不带中断输入，悬浮带中断输入，上拉不带中断输入和上拉带中断输入。但是在实际情况下不是所有的口都具有外部中断能力和上拉，用户应参考数据手册中关于每个引脚的实际硬件性能描述来了解更多细节。
输出模式
将DDRx位置1就选择了输出模式。在该模式下向ODR寄存器的位写入数据将会通过锁存器输出对应数字值到I/O口。读IDR的位将会返回相应的I/O引脚电平值。通过软件配置CR1，CR2寄存器可以得到不同的输出模式：上拉输出，开漏输出。
1、上拉输入：上拉就是把电位拉高，比如拉到Vcc。上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平！电阻同时起限流作用！弱强只是上拉电阻的阻值不同，没有什么严格区分。
2、下拉输入：就是把电压拉低，拉到GND。与上拉原理相似。
3、浮空输入：浮空（floating）就是逻辑器件的输入引脚即不接高电平，也不接低电平。由于逻辑器件的内部结构，当它输入引脚悬空时，相当于该引脚接了高电平。一般实际运用时，引脚不建议悬空，易受干扰。 通俗讲就是让管脚什么都不接，浮空着。
4、模拟输入：模拟输入是指传统方式的输入.数字输入是输入PCM数字信号,即0,1的二进制数字信号,通过数模转换,转换成模拟信号,经前级放大进入功率放大器,功率放大器还是模拟的。
5、推挽输出:可以输出高,低电平,连接数字器件; 推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止。高低电平由IC的电源低定。
6、开漏输出: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).
7、复用开漏输出、复用推挽输出：可以理解为GPIO口被用作第二功能时的配置情况（即并非作为通用IO口使用）。
在STM32中选用IO模式，下面是参考网上的总结一下。
（1） 浮空输入_IN_FLOATING ——浮空输入，可以做KEY识别，RX
（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）
史海拾趣
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