一、基礎知識

1、STM32F429IGT6

①一共有9組IO: PA~PI

②其中PA~PH 每組16個IO PI只有PI0~PI11

③一共有140個IO口： 16*8+12=140

2、工作模式

四種輸入模式：輸入浮空、輸入上拉、輸入下拉、模擬輸入 ；

四種輸出模式：開漏輸出(帶上拉或者下拉)、開漏復用功能(帶上拉或者下拉)、推挽式輸出(帶上拉或者下拉)、推挽式復用功能(帶上拉或者下拉)；

四種最大輸出速度： -2MHZ低速、-25MHz中速、 -50MHz快速、-100MHz 高速。

3、IO口可以容忍5V電壓。

二、GPIO的8種工作模式

1、浮空輸入模式

①信號由外部輸入到引腳。

②首先遇到上拉下拉電阻，這個是沒有被設置的，所以不用管。

③其次遇到的是施密特觸發器，這個開關是打開的。

④信號通過施密特觸發器，讀入到輸入數據寄存器。

⑤通過設置為浮空輸入模式，CPU就可以取讀取IO口的輸入電平。

⑥下面的輸出控制部分是不起作用的，模擬、復用功能輸入也是不起作用的。

2、輸入上拉模式

①輸入上拉模式和輸入浮空模式是非常相似的，信號由外部輸入到引腳。

②首先遇到上拉下拉電阻，這時會打開上拉電阻，上拉電阻和VDD相連接。

③其次遇到的是施密特觸發器，這個開關是打開的。

④信號通過施密特觸發器，讀入到輸入數據寄存器。

⑤通過設置為輸入上拉模式，CPU就可以取讀取IO口的輸入電平。

⑥下面的輸出控制部分是不起作用的，模擬、復用功能輸入也是不起作用的。

3、輸入下拉模式

①輸入下拉模式和輸入上拉模式是非常相似的，信號由外部輸入到引腳。

②首先遇到上拉下拉電阻，這時會打開下拉電阻，下拉電阻和VSS相連接。

③其次遇到的是施密特觸發器，這個開關是打開的。

④信號讀入到輸入數據寄存器。

⑤通過設置為輸入下拉模式，CPU就可以取讀取IO口的輸入電平。

⑥下面的輸出控制部分是不起作用的，模擬、復用功能輸入也是不起作用的。

4、模擬模式

①信號由外部輸入到引腳。

②首先遇到上拉下拉電阻，這時不打開上下拉電阻。

③在遇到施密特觸發器之前，走了模擬通道，施密特觸發器這個開關是關閉的。

④這時候信號會讀到ADC片外設上，來進行讀取信號。

⑤CPU通過讀寫ADC外設的寄存器，來讀取模擬信號，并把它轉換為數字信號。

⑥下面的輸出控制部分是不起作用的，復用功能輸入也是不起作用的。

5、開漏輸出模式

①CPU會寫置位/復位寄存器，然后會映射到輸出數據寄存器。或者我們可以直接寫輸出數據寄存器。

②然后經過輸出控制電路。

③然后進入N-MOS管，此時P-MOS管是不起作用的。

④如果置位/復位寄存器寫入數據為“1”，則輸出數據寄存器位為“1”，經過輸出控制電路，傳送到N-MOS管，N-MOS管處于關閉狀態，并不會反映到IO口。

如果置位/復位寄存器寫入數據為“0”，N-MOS管處于開狀態，則會將VSS電平輸出到IO口。

⑤此時我們需要在端口處設置上拉電阻，或者外接上拉電阻。

6、開漏復用輸出模式

①復用功能輸出連接的是片上外設模塊。

②通過片上外設模塊給輸出控制電路一個信號，然后傳到N-MOS管，此時P-MOS管是不起作用的。

③如果片上外設模塊數據為“1”，則N-MOS管處于關閉狀態，并不會反映到IO口。

如果片上外設模塊數據為“0”，N-MOS管處于開狀態，則會將VSS電平輸出到IO口。

④此時我們需要在端口處設置上拉電阻，或者外接上拉電阻。

⑤在該模式下，施密特觸發器處于開啟狀態，并將信號傳輸到輸入數據寄存器中。

⑥CPU通過讀取輸入數據寄存器的值，來獲取當前IO口的輸出狀態。

7、推挽輸出模式

①CPU會寫置位/復位寄存器，然后會映射到輸出數據寄存器。或者我們可以直接寫輸出數據寄存器。

②然后經過輸出控制電路。

③然后進入MOS管，此時P-MOS管和N-MOS管都是起作用的，都處于工作狀態。

④如果置位/復位寄存器寫入數據為“1”，則輸出數據寄存器位為“1”，經過輸出控制電路，傳送到MOS管，N-MOS管處于關閉狀態，P-MOS管前面有一個取反器，于是P-MOS處于開啟狀態，將VDD電平傳輸到IO口引腳上面。

如果置位/復位寄存器寫入數據為“0”，P-MOS管處于關閉狀態，N-MOS管處于開狀態，會將VSS電平傳輸到IO口引腳上。

⑤在該模式下，施密特觸發器處于開啟狀態，并將信號傳輸到輸入數據寄存器中。

⑥CPU通過讀取輸入數據寄存器的值，來獲取當前IO口的輸出狀態。

8、推挽復用輸出模式

①復用功能輸出連接的是片上外設模塊

②通過片上外設模塊給輸出控制電路一個信號，然后傳到MOS管，此時P-MOS管是不起作用的，此時P-MOS管和N-MOS管都是起作用的，都處于工作狀態。

③如果片上外設模塊數據為“1”，傳送到MOS管，N-MOS管處于關閉狀態，P-MOS管前面有一個取反器，于是P-MOS處于開啟狀態，將VDD電平傳輸到IO口引腳上面。

如果片上外設模塊數據為“0”，P-MOS管處于關閉狀態，N-MOS管處于開狀態，會將VSS電平傳輸到IO口引腳上。

⑤在該模式下，施密特觸發器處于開啟狀態，并將信號傳輸到輸入數據寄存器中。

⑥CPU通過讀取輸入數據寄存器的值，來獲取當前IO口的輸出狀態。

三、補充

1、推挽輸出模式是可以輸出強高低電平的，連接數字器件。

2、開漏輸出，只可以輸出強低電平，高電平得靠外部電阻拉高，輸出端相當于三極管的集電極，要想得到高電平需要上拉電阻才行，適合用于做電流型的驅動，其吸收電流的能力相對較強（一般20ma以內）。

3、上電復位后IO口狀態

上電復位后，GPIO默認為輸入浮空狀態，部分特殊功能引腳為特定狀態。

復位后，調試引腳處于復用功能上拉/下拉狀態： PA15：JTDI處于上拉狀態 PA14:JTCK/SWCLK處于下拉狀態 PA13:JTMS/SWDAT處于下拉狀態 PB4:NJTRST處于上拉狀態 PB3:JTDO處于浮空狀態