快速搞懂GPIO控制器的六種模式

在嵌入式系統(tǒng)和單片機(jī)開(kāi)發(fā)中，GPIO（通用輸入輸出）控制器是一個(gè)非常重要的組件。GPIO引腳的靈活性使它們能夠執(zhí)行多種功能，從簡(jiǎn)單的輸入輸出到復(fù)雜的通信任務(wù)。為了幫助大家快速了解和掌握GPIO控制器的六種常見(jiàn)模式，我們特地整理了這篇文章。。
快速搞懂GPIO控制器的六種模式

我們拿STM32芯片舉例，下圖是GPIO控制器的簡(jiǎn)單框圖：

通過(guò)框圖可以分為輸入和輸出兩個(gè)部分

通用輸入模式：直接讀（檢測(cè)）IO口的電平狀態(tài)；

復(fù)用輸入模式：從IO進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)要經(jīng)過(guò)片上外設(shè)(串口控制器)，再到核心；

模擬輸入模式：外界的模擬量(電壓)通過(guò)IO口進(jìn)入到ADC控制器，ADC控制器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。

通用輸出模式：核心直接控制IO輸出高低電平；

復(fù)用輸出模式：核心將數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到片上外設(shè)，片上外設(shè)再通過(guò)IO口傳送出去；

模擬輸出模式：核心將數(shù)字信號(hào)發(fā)送到DAC上，DAC將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓值，通過(guò)IO出去。

在單片機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景去選擇對(duì)應(yīng)的模式，拿STM32舉例，模式的選擇可以通過(guò)配置GPIO端口模式寄存器來(lái)進(jìn)行選擇，如下圖：

看圖可知這個(gè)寄存器一共有32個(gè)位，每2位控制一個(gè)GPIO口，根據(jù)寄存器每個(gè)位的描述可以知道，對(duì)應(yīng)位寫(xiě)入0和1就可以將對(duì)應(yīng)的IO口配置成相應(yīng)的模式。?

總結(jié)

理解和掌握GPIO控制器的六種模式是嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的基礎(chǔ)技能。每種模式都有其獨(dú)特的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)，通過(guò)合理配置和使用GPIO引腳，可以極大地提升系統(tǒng)的功能和性能。