【物联网】详解STM32的GPIO八种输入输出模式，GPIO各种输入输出的区别、初始化的步骤详解，看这文章就行了（超详细）_stm32输出模式_stm32 输入输出

作者：你好赵伟 | 2024-07-13 16:27:50

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stm32 输入输出

// 初始化复用推挽输出模式的GPIO
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;          // 复用推挽输出模式
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;              // 不设置上拉或下拉
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;    // GPIO速度设置为高速
HAL\_GPIO\_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

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复用开漏输出(AF Open-Drain Output)：复用开漏输出模式允许将GPIO引脚用作特定外设功能。在该模式下，引脚只能输出低电平，要输出高电平需要通过外部上拉电阻或其他方式。

// 初始化复用开漏输出模式的GPIO
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD;          // 复用开漏输出模式
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;              // 不设置上拉或下拉
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;    // GPIO速度设置为高速
HAL\_GPIO\_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

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浮空输入(Floating Input)：浮空输入模式是一种高阻抗输入模式。在该模式下，引脚不连接到外部电路，处于高阻抗状态。可以通过读取引脚电平来检测外部信号。

// 初始化浮空输入模式的GPIO
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;          // 浮空输入模式
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;              // 不设置上拉或下拉
HAL\_GPIO\_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

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上拉输入(Pull-up Input)：上拉输入模式是一种具有内部上拉电阻的GPIO输入模式。在该模式下，引脚连接到外部电路，通过内部上拉电阻来维持默认电平为高电平。

// 初始化上拉输入模式的GPIO
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;          // 上拉输入模式
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;              // 上拉输入
HAL\_GPIO\_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

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下拉输入(Pull-down Input)：下拉输入模式是一种具有内部下拉电阻的GPIO输入模式。在该模式下，引脚连接到外部电路，通过内部下拉电阻来维持默认电平为低电平。

// 初始化下拉输入模式的GPIO
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;          // 下拉输入模式
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;            // 下拉输入
HAL\_GPIO\_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

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模拟输入(Analog Input)：模拟输入模式是一种用于ADC（模数转换器）输入的特殊模式。在该模式下，引脚可以接收连续变化的模拟信号。

// 初始化模拟输入模式的GPIO
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;         // 模拟输入模式
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;              // 不设置上拉或下拉
HAL\_GPIO\_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

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区别

推挽输出(Push-Pull Output)：
- 特点：可以输出高电平和低电平，具有一定的驱动能力。
- 应用场景：用于驱动外部电路，如控制LED灯、驱动其他逻辑电路等。
开漏输出(Open-Drain Output)：
- 特点：只能输出低电平，需要外部上拉电阻将引脚拉高；具有一定的驱动能力。
- 应用场景：与外部器件连接时，如I2C总线，用于与其他设备进行通信。
复用推挽输出(AF Push-Pull Output)：
- 特点：具有推挽输出的特性，可用于将GPIO引脚用作特定外设的功能。
- 应用场景：连接到外设的特殊功能引脚，如UART串口通信引脚、PWM输出等。
复用开漏输出(AF Open-Drain Output)：
- 特点：具有开漏输出的特性，可用于将GPIO引脚用作特定外设的功能。
- 应用场景：连接到外设的特殊功能引脚，如I2C总线通信引脚、故障信号输出等。
浮空输入(Floating Input)：
- 特点：引脚处于高阻抗状态，未连接到外部电路，测量外部信号电平。
- 应用场景：接收外部信号的状态，如按键输入、传感器输入等。
上拉输入(Pull-up Input)：
- 特点：具有内部上拉电阻，引脚的默认电平为高电平。
- 应用场景：检测外部信号为低电平时，例如按键按下。
下拉输入(Pull-down Input)：
- 特点：具有内部下拉电阻，引脚的默认电平为低电平。
- 应用场景：检测外部信号为高电平时，例如按键抬起。
模拟输入(Analog Input)：
- 特点：用于接收连续变化的模拟信号，通常与ADC（模数转换器）配合使用。
- 应用场景：测量传感器信号、音频输入等模拟信号的变化。

初始化和配置

例程

#include "stm32xxxx.h" // 包含特定的STM32系列头文件

void GPIO\_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_init;  // 定义GPIO初始化结构体

    // 1. 配置引脚
    gpio_init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_x;  // x为需要初始化的引脚编号
    gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_x; // x为引脚模式，如GPIO\_Mode\_IN、GPIO\_Mode\_OUT等
    gpio_init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_x;  // x为引脚速度，如GPIO\_Speed\_2MHz、GPIO\_Speed\_50MHz等
    gpio_init.GPIO_OType = GPIO_OType_x;  // x为输出模式，如GPIO\_OType\_PP（推挽输出）、GPIO\_OType\_OD（开漏输出）等
    gpio_init.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_x;  // x为上下拉配置，如GPIO\_PuPd\_NOPULL（无上下拉）、GPIO\_PuPd\_UP（上拉）等
    GPIO\_Init(GPIOx, &gpio_init);  // GPIOx为对应的GPIO端口，如GPIOA、GPIOB等
    // 将上面代码中的 GPIO\_Pin\_x 替换为你要初始化和配置的具体引脚编号
    // 将 GPIO\_Mode\_x 替换为你需要的引脚模式
    // 将 GPIO\_Speed\_x 替换为你需要的引脚速度
    // 将 GPIO\_OType\_x 替换为你需要的输出模式
    // 将 GPIO\_PuPd\_x 替换为你需要的上下拉配置

    // 2. 配置引脚复用功能（如果需要）
    GPIO\_PinAFConfig(GPIOx, GPIO_PinSource_x, GPIO_AF_x);
    // GPIOx 替换为对应的GPIO端口，GPIO\_PinSource\_x 替换为需要配置复用功能的引脚编号，GPIO\_AF\_x 替换为复用功能选择

    // 其他操作，如设置引脚输出、读取引脚输入状态、配置中断等
}

int main(void)
{
    // 初始化MCU和其他外设

    // 初始化GPIO引脚
    GPIO\_Init();

    // 其他代码逻辑

    while (1)
    {
        // 主循环代码
    }
}

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请替换代码中的以下部分：

stm32xxxx.h ：使用适用于你的STM32系列的具体头文件，例如 stm32f4xx.h。
GPIO_Init() 函数中的 GPIO_Pin_x ：将其替换为你要初始化和配置的特定引脚编号。
GPIO_Mode_x ：将其替换为你需要的引脚模式，例如 GPIO_Mode_IN、 GPIO_Mode_OUT 等。
GPIO_Speed_x ：将其替换为你需要的引脚速度，例如 GPIO_Speed_2MHz、 GPIO_Speed_50MHz 等。
GPIO_OType_x ：将其替换为你需要的输出模式，例如 GPIO_OType_PP（推挽输出）或 GPIO_OType_OD（开漏输出）。
GPIO_PuPd_x ：将其替换为你需要的上下拉配置，例如 GPIO_PuPd_NOPULL（无上下拉）或 GPIO_PuPd_UP（上拉）。
GPIOx 和 GPIO_PinSource_x ：将其替换为你需要的具体GPIO端口和引脚编号。
GPIO_AF_x ：将其替换为你需要的复用功能选择，例如 GPIO_AF_USART1（USART1复用功能）、 GPIO_AF_SPI2（SPI2复用功能）等。