STM32了解GPIO设置

在STM32标准外设库中，我们需要配置GPIO。

但是我不确定有3种功能如何配置它们；

• GPIO_InitStructure.GPIO_Speed
• GPIO_InitStructure.GPIO_OType
• GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd

在GPIO_Speed中，有4种设置可供选择

GPIO_Speed_2MHz  /*!< Low speed */
GPIO_Speed_25MHz /*!< Medium speed */
GPIO_Speed_50MHz /*!< Fast speed */
GPIO_Speed_100MHz

我怎么知道我要选择哪种速度？使用高速或低速是否有优点或缺点？（例如：功耗？）

在GPIO_OType中，有2种设置可供选择

GPIO_OType_PP // Push pull
GPIO_OType_OD // Open drain

如何知道从中选择？什么是开漏和推拉？

在GPIO_PuPd中，有3种设置可供选择

GPIO_PuPd_NOPULL // No pull
GPIO_PuPd_UP     // Pull up
GPIO_PuPd_DOWN   // Pull down

我认为此设置与推拉的初始设置有关。

• GPIO_PuPd（上拉/下拉）

  在数字电路中，重要的是切勿让信号线“浮动”。也就是说，它们必须始终处于高状态或低状态。浮动时，状态不确定，并且会导致几种不同类型的问题。

  纠正此问题的方法是在信号线与Vcc或Gnd之间增加一个电阻。这样，如果未将线路主动驱动为高电平或低电平，则电阻器将导致电势漂移到已知水平。

  ARM（和其他微控制器）具有内置电路来执行此操作。这样，您无需在电路中添加其他零件。例如，如果选择“ GPIO_PuPd_UP”，则等同于在信号线和Vcc之间添加一个电阻。

• GPIO_OType（输出类型）：

  推挽式：这是大多数人认为是“标准”的输出类型。当输出变低时，它会主动“拉”到地。相反，当输出设置为高电平时，它会主动“推”向Vcc。简化后，它看起来像这样：

  

  另一方面，漏极开路输出仅在一个方向上有效。它可以将引脚拉向地面，但不能将其拉高。想象一下上一个图像，但是没有上MOSFET。当它不接地时，MOSFET就是不导通的，这会导致输出浮动：

  

  对于这种类型的输出，需要在电路中添加一个上拉电阻，如果不将其驱动为低电平，则会导致线路变为高电平。您可以通过外部或通过将GPIO_PuPd值设置为GPIO_PuPd_UP来执行此操作。

  该名称源于MOSFET的漏极内部未连接任何东西的事实。当使用BJT代替MOSFET时，这种类型的输出也称为“集电极开路”。

• GPIO_速度

  基本上，这控制了输出信号的转换速率（上升时间和下降时间）。压摆率越快，电路发出的噪声就越大。最好保持缓慢的摆率，只有在有特殊原因时才增加摆率。

GPIO速度是GPIO可以产生的最大频率。较低的设置可以节省电量。

输出类型是引脚是否定义为高电平和低电平（推挽），或者输出是否打开与漏极相连的FET的栅极（漏极开路）。如果您需要任何连接的引脚以将总线拉低而又不使其他引脚短路，则这将很方便。

上拉电阻将引脚输出连接到电源轨，下拉电阻通过电阻将其接地。除其他事项外，即使位处于高阻抗状态，该线也将控制引脚的电压。做诸如使用点开关更改数字输入值之类的事情非常重要。即使开关打开，输入也是可预测的。