进修嵌入式开拓之I/O引脚_模式_功效

图1-1 I/O口知识构造

I/O引脚是芯片连接外围设备的紧张桥梁，也是我们程序终极要操作的工具，因此不同的I/O引脚具有不同的功能模式，也有的I/O具有多种功能模式详细利用哪种功能功能可以由我们程序配置决定。
常见的几种功能紧张有：输入模式、输出模式、仿照量模式、复用功能模式。

输入模式紧张用于检测外部电平的变革（旗子暗记），比如我们利用的按键、开关等都是配置为输入模式，通过检测该引脚的电平是高还是低（0V低电平，3.3V高电平）就可以知道这个按键是否有按下。

刚刚我们说了输入模式紧张是用来检测外部旗子暗记的变革，那么输出模式紧张是掌握芯片引脚的高低从而掌握外围器件；例如掌握一盏灯的亮灭只要掌握这个I/O引脚的电平为高或者为低就可以了。
个中在输出模式下又有两种输出类型，分别是推挽输出和开漏输出。
其紧张是内部电路部分不一致。
个中推挽输出可以真正的输出高电平和低电平。

（1）推挽输出

推挽输出构造是由两个MOS或者三极管收到互补掌握的旗子暗记掌握，两个管子始终是一个在导通一个在截止，当上面三极管导通时输出高电平，下面三极管导通时输出低电平。
其构造如下图2-1所示：

图2-1 推挽输出构造事理

（2）开漏输出

开漏输出和推挽输出最大的差异便是开漏输出无法真正输出高电平，即在高电平时没有驱动能力，须要借助外部上拉电阻才能完成对外的驱动。
其构造如图2-2所示，只有一个三极管当三极管截止时须要外部上拉电阻供应驱动，导通时将电平拉低。

图2-2 开漏输出构造事理

上面所说的输入模式和输出模式都是对数字量0和1的操作，而仿照量模式顾名思义便是对仿照量旗子暗记的操作，分为仿照量输入和仿照量输出两种模式，即仿照量转数字量（ADC）和数字量转仿照量（DAC）。
根据芯片的性能不同其分辨率也不一致，这个在我们后续先容仿照量时再专门先容。

复用功能是指除了输入模式、输出模式、仿照量模式的须要利用芯片内部外设或者其它功能时，例如我们在利用串口、I2C、SPI、以太网等时就须要将相应的I/O口复用为对应的外设功能才可以正常利用。

有的单片机具有内部高下拉电阻的配置，其功能紧张是将不愿定的旗子暗记箝位为固定的电平状态，一样平常可以配置为上拉、下拉和浮空（既不上拉也不下拉）。

I/O引脚的速率又称为输出驱动电路的相应速率，一样平常芯片在内部I/O的输出部分安排了多个相应速率不同的输出驱动电路，用户可以根据自己的须要选择得当的驱动电路，通过选择速率来选择不同的输出驱动模块，达到最佳的噪声掌握和降落功耗的目的。
像STM32F4的芯片就具有2MHz（低速）、25MHz（中速）、50MHz（快速）、100MHz（高速）可供选择。

I/O口须要节制的知识大概就这么多，紧张是功能模式、高下拉、引脚速率以及输出类型这四个方面；这些知识也是我们必须要节制的，由于I/O口是我们芯片与外围电路的交互口而我们程序里面终极操作的工具都是这些I/O口。
一样平常我们须要操作某个I/O口实现某个功能时都是要先对这些点进行一个基本的配置。
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