今日分享如何通過(guò)手冊(cè)理解單片機(jī) IO 知識(shí)點(diǎn)

含義解釋?zhuān)?/strong>

1. GPIO:同我們常說(shuō)的 IO 口一樣， General Purpose Input Output （通用 輸入/輸出）簡(jiǎn)稱為 GPIO，每個(gè) GPIO 端口可通過(guò)軟件分別配置成輸入 或輸出模式

2. 外設(shè)：指的是除 CPU 以外的外圍功能模塊，只不過(guò)這部分電路依舊被 封裝在單片機(jī)內(nèi)部，比如 IO，ADC，DAC，TIM 等

3. 復(fù)位：把 MCU 恢復(fù)到最開(kāi)始的狀態(tài)，比如說(shuō)我們把電腦重啟了一次， 就相當(dāng)于復(fù)位了一次，在這里我們把 MCU 恢復(fù)到初始的狀態(tài)稱為復(fù) 位

4. 往某一位寫(xiě) 1，在硬件上就相當(dāng)于把把它設(shè)置成高電平，清 0 則與之 相反

芯片的縮略封裝圖：

STM32F373CCT6 總共有 48 個(gè)引腳(圖中左上角紅色圈起來(lái)的 1 代表芯片的 1 號(hào) 引腳，后面的以此類(lèi)推，我們這里把 1 腳簡(jiǎn)稱 1Pin)，分以下幾個(gè)類(lèi)別：

 1.可以編程控制的引腳：PAx(x 表示 0，1，2…)，PBx(x 表示 0，1，2…)等以相同 類(lèi)似方式命名的。STM32F373CCT6 分多組 IO 口，分別用大寫(xiě)字母表示，即 x=A/B/C/D/E/F，例如 GPIOA，表示 A 組 IO 口，這組 IO 口下面又有很多引腳，那 么我們就用 PA0，PA1，PA2 等方式來(lái)表示，每組下面最多 16 個(gè) IO 口。通俗點(diǎn)來(lái) 講：GPIOA 就相當(dāng)于八年級(jí)五班這個(gè)班級(jí)，PA0，PA1 相當(dāng)于班里的學(xué)生，有叫 李剛的，有叫張華的等等，每個(gè)班最多 16 個(gè)學(xué)生

我們看到有的可編程控制的引腳，例如 PC14-OSC32-IN，那么說(shuō)明這個(gè)引腳 有多種功能，可以當(dāng) IO 口用，也可以當(dāng)做 OSC32-IN 用，在下面我們會(huì)具體解釋 這樣的引腳

2. 不可編程控制的引腳：1Pin（備用電源正腳），7 Pin（復(fù)位腳）， 8 Pin（模擬 電源負(fù)腳）， 9 Pin（模擬電源/參考電壓正腳）， 17 Pin（數(shù)字電源正腳），23 Pin （SDADC1, SDADC2, SDADC3 地），24 Pin（SDADC1, SDADC2, SDADC3 電源），25 Pin （SDADC1, SDADC2, SDADC3 的外部參考電壓正），44 Pin（啟動(dòng)內(nèi)存選擇引腳）， 47 Pin（數(shù)字電源負(fù)腳），48 Pin（數(shù)字電源正腳）。

1. 后備區(qū)域供電腳 VBAT 腳的供電采用 CR1220 紐扣電池和 VCC3.3 混合 供電的方式，在有外部電源 （VCC3.3） 的時(shí)候， CR1220 不給 VBAT 供電， 而 在外部電源斷開(kāi)的時(shí)候， 則由 CR1220 給其供電。這樣，VBAT 總是有電的，以 保證 RTC 的走時(shí)以及后備寄存器的內(nèi)容不丟失

2. BOOT0

關(guān)于詳細(xì)的引腳功能定義可以查閱《STM32F373xx》數(shù)據(jù)手冊(cè)第 33 頁(yè)，這里我 們解釋下關(guān)于引腳的功能問(wèn)題：

1. 默認(rèn)功能：也就是引腳的普通功能

2. 復(fù)用功能：即將 IO 口用作普通輸入輸出以外的功能，通過(guò)配置相關(guān)寄存器后 選擇的功能，例如串口輸入輸出，使用時(shí)需要配置復(fù)用模式

想要配置成復(fù)用功能，首先需要查看引腳定義看看這個(gè) IO 口可不可以被配 成復(fù)用功能，這個(gè)是由 IO 的內(nèi)部電路決定的。如果有才可以被配置，配置成復(fù) 用功能不僅僅是要通過(guò)寄存器 GPIOx_MODER 配制成復(fù)用功能模式，而且還要通 過(guò) GPIOx_AFRL，GPIOx_AFRH 寄存器選擇 IO 復(fù)用功能。這樣 IO 口才能真正被配 成復(fù)用功能

3. 附加功能：配置相關(guān)外設(shè)寄存器來(lái)選擇的功能，比方配置 ADC 使能某些通道 等來(lái)使能相應(yīng)管腳的附加功能。同樣想要配置成附加功能，首先需要查看引 腳定義看看這個(gè) IO 口可不可以被配成附加功能，這個(gè)也是由 IO 的內(nèi)部電路 決定的。如果有，那么通過(guò)寄存器 GPIOx_MODER 配制成模擬功能模式

每組通用 I/O 端口包括 4 個(gè) 32 位配置寄存器 （MODER、 OTYPER、 OSPEEDR 和 PUPDR） 、2 個(gè) 32 位數(shù)據(jù)寄存器（IDR 和 ODR） 、1 個(gè) 32 位 置位/復(fù)位寄存器 (BSRR)、1 個(gè) 32 位鎖定寄存器 (LCKR) 和 2 個(gè) 32 位復(fù)用功 能選擇寄存器（AFRH 和 AFRL）等，可以被配置成一下幾種不同的模式：

輸入上拉：IO 口上拉就是在 IO 口通過(guò)接一個(gè)電阻到電源（注意這個(gè)電壓要 和單片機(jī)供電電壓相同，否則過(guò)高會(huì)燒毀 IO），電阻的大小決定了電源到 IO 口電 流的不同，這就是我們常說(shuō)的弱上拉等。下面附圖一張

輸入下拉：下拉就是在 IO 口通過(guò)接一個(gè)電阻到地，電阻的大小決定了 IO 口到地 電流的不同，這就是我們常說(shuō)的弱下拉等。下面附圖一張

輸入浮空/模擬輸入：浮空（floating）就是邏輯器件的輸入引腳即不接高電平， 也不接低電平。浮空最大的特點(diǎn)就是電壓的不確定性,它可能是 0V,也可能是 VCC, 還可能是介于兩者之間的某個(gè)值. 浮空一般用來(lái)做 ADC 輸入用，可能有的芯片把 浮空模式和模擬輸入模式分開(kāi)了，在此解釋一下，在浮空模式下使能了 IO 的模 擬功能就相當(dāng)于是模擬輸入

開(kāi)漏輸出：開(kāi)漏輸出就是我們所說(shuō)的 OC 輸出，不輸出電壓，相當(dāng)于 N 型三極管 的集電極作為單片機(jī)的 IO 口,需要在外部加一個(gè)上拉電阻配合使用。如圖：

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