推挽输出 与 开漏输出

GPIO有八大输出模式

下图为每个GPIO口的基本结构：

通过这张图来学习

最右侧是I/O引脚，是从STM32引脚到GPIO口的导线，与其他芯片进行连接的线。

芯片内部电路所能承受的电压有限，当未知的静电进入GPIO口，大于所能承受的电压，就会被上方的保护二极管导通，将电压引入电源，由电源网络吸收，当波动电压小于VSS(0V)时，下方保护二极管被导通，波动电压被引入GND中吸收。此结构只能抵御一瞬间的电压波动，若较长的高电压导入芯片，会损坏芯片

寄存器 —— 程序与电路之间的"桥梁"

既能写。也能读。控制单片机，就是控制寄存器。

输出驱动器

输出控制模块 控制两个MOS ,P_MOS 和 N_MOS,起作用可以简化为两个被控制的开关。

VDD 3.3V高电平 VSS 0V的低电平。

STM的输出模式分为两类：推挽输出 和 开漏输出

在I/O引脚加一个工作电压为3.3V的小灯泡，另一端接地，则我们可以使用推挽输出模式，此模式下。P-MOS与N-MOS协同工作

当我写下代码

HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_SET);

函数内部对相关寄存器的数据进行了修改，从写入一端直达输出控制模块，导致P-MOS激活，N-MOS关闭

此时VDD与小灯形成通路，小灯亮起。

当我们写下代码

HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_RESET);

函数内部对相关寄存器的数据进行了修改，从写入一端直达输出控制模块，导致P-MOS关闭，N-MOS激活

此时VSS与小灯相连，小灯关闭。

以上控制P-MOS 和 N-MOS的模式就称为推挽输出，特点：具有一定的电压与电流驱动能力，可以直接驱动一些合适的元件工作。

当小灯泡的工作电压为5V时，推挽输出提供的3.3V电压就达不到要求，无法驱动小灯正常工作。

此时就是开漏输出的用武之地，

开漏输出模式下，P-MOS一直处于关闭状态，根本不会用到内部电压，只控制N-MOS来控制小灯。显然此时控制小灯无论N-MOS处于何种状态都无法控制，此时需要将GND改为接一个外部电源（5V）来自外部的灌电流即可用N-MOS控制小灯亮灭。

当我们写下代码

HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_SET);

控制GPIO口输出高电平，则N-MOS断开，整个I/O口处于断路状态，小灯熄灭。

当我们写下代码

HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_RESET);

控制GPIO口输出低电平，则N-MOS连接，整个I/O口处于通路状态，小灯亮起。特点：更加灵活。

• 注意，需要将上方的保护二极管设为5v容忍

对于输入，不仅可以通过控制寄存器来控制输出控制模块，也可以通过片上外设，如串口模块，I2C模块进行控制。

根据不同的组合分为了，普通的推挽输出，开漏输出，和复杂的 复用推挽输出、复用开漏输出。

回到第一幅图的上半部分，正常状态下为浮空输入，两个电阻都不会启用。

类似的，当我们设置上拉输入时，上拉电阻启用

设置下拉输入时，下拉电阻启用

电流继续前进，会进入TTL肖特基触发器，其作用是稳定电平

模拟输入：使用模拟输入读取到I/O引脚的电压值，会用到ADC

对于复用功能输入，接入了列如串口模块等须要数字，输入的片上外设，与输出部分只能有一个控制源不同的是，输入部分的不同分支可以同时读取施密特触发器的输出，就不存在复用上拉输入等模式，而是在片上外设上也使用普通的输入模式即可。

上述就是GPIO的八大输入输出模式