GPIO输入输出模式详解_gpio复用推挽/开漏

GPIO的模式分为8种，输入模式：浮空输入、上拉输入、下拉输入、模拟输入；输出模式：推挽输出、开漏输出、推挽复用输出、开漏复用输出。下面对这8种模式的工作过程进行详细阐述。

1.输入模式

1.1 上拉输入

上拉输入模式

高电平（默认）从I/O引脚输入，经过保护二极管，到达上拉电路，将信号拉高后（此时上拉电路连接，下拉电路断开），在经过TTL肖特基触发器（也称施密特触发器），将模拟信号，转化为单片机能识别的数字信号（数字信号：0  or 1）,传输到输入数据寄存器，供单片机读入。

1.2 下拉输入

下拉输入模式

低电平（默认）从I/O引脚输入，经过保护二极管，到达下拉电路，将信号拉低后（此时下拉电路连接，上拉电路断开），在经过TTL肖特基触发器，将模拟信号，转化为单片机能识别的数字信号,传输到输入数据寄存器，供单片机读入。

1.3 浮空输入

浮空输入模式

浮空输入：即引脚不接高电平也不接低电平，即输入引脚浮空，引脚电压不确定时使用，通常用于USART。

电平从I/O引脚输入，经过保护二极管，直接到达TTL肖特基触发器（上拉、下拉都断开），将模拟信号，转化为单片机能识别的数字信号,传输到输入数据寄存器，供单片机读入。

1.4 模拟输入

模拟输入模式

电平从I/O引脚输入，直接到达模拟输入致片上外设，期间上拉电路、下达电路和TTL肖特基触发器都相当于断开的状态。主要用于ADC转换。

2.输出模式

2.1 开漏输出

开漏输出模式

使用开漏输出时（P-MOS断开不能使用），输出寄存器为低电平时，经过输出控制电路（内部是一个反相电路）变成一个高电平，N-MOS导通（相当于I/O和vss相连），低电平从I/O引脚输出，输出寄存器为高电平时，P-MOS和N-MOS都是截止状态，电平无法通过，想要输出高电平需要外接上拉电阻。开漏输出适用于电平不匹配场合。

2.2 开漏复用输出

开漏复用输出模式

开漏复用输出模式与开漏输出模式相似，只是开漏复用的电平来自片上外设，不经过输出数据寄存器，同样只能输出低电平，想要输出高电平需要外接上拉电阻。一般用于发送、接受以及信号时钟。

2.3 推挽输出

推挽输出模式

推挽输出模式可以输出高电平也可以输出低电平，输出数据寄存器输出为高电平时，经过输出控制电路反相，变成低电平，P-MOS导通，N-MOS截止，输出接到VDD，输出高电平；出数据寄存器输出为低电平时，经过输出控制电路反相，变成高电平，P-MOS截止，N-MOS导通，输出接到Vss，输出低电平

2.4推挽复用输出

、

推挽复用模式

推挽复用输出模式与推挽输出模式相似，只是推挽复用的电平来自片上外设，不经过输出数据寄器。一般用IIC。