GPIO口的学习

推挽输出

用它去控制一个mos管,当输出高电平时电流这样流出去,给外面的这颗mos管的栅极充电,所以这个过程称为把电流推出去

然后当IO口输出低电平时电流这样流进来,给外面的这颗mos管的栅极放电,那这就是挽,把电流挽回来,所以所谓的推挽,其实就是描述了mos管输出高低电,平时电流的一个动作而已

开漏输出

接下去我们再把GPIO的这两种状态拿出来,组成一个组合,你会发现在这个组合里,上面的mos管永远是关闭的,所以可以认为它就是不存在的,那这个时候下面的mos管的漏极,就等于啥也没接,处于一个开漏状态,所以这个模式被称为开漏模式。

作用

第一个是改变高电平的电压,比如说我们现在想要用这个GPIO,去控制一个芯片的enable引脚,但是呢这个GPIO输出的高电平是5V,而后面这个芯片的enable只支持3.3V输入,如果用推挽模式的话,高电平时输出五伏,就有可能把后面的芯片给烧毁了,所以我们就需要使用开漏模式,同时需要在外面接一个上拉电阻,这样当这颗mos管关闭,也就是GPIO处于高阻态时,enable这边就被这个上拉电阻拉到了3.3伏,也就是高电平,当这颗mos管打开时,enable这边就被这颗mos管拉到了低电平,实现了5V单片机对3.3V芯片的控制

第二个作用就是可以支持几个GPIO同时控制一个输入,

我们来看一下这张图

用两个GPIO去控制这个芯片的enable,如果用推挽模式的话,上面的GPIO输出高电平,

下面的GPIO输出低电平时这条通路就短路了,这两个mos管总是会烧毁一个,所以需要把这两个GPIO都配置为开漏模式,然后再外接一个上拉电阻,这样只要有任意一个GPIO输出低电平时,这边enable就是低电平,如果都处于高阻态,那么这边enable就是高电平

用于实现多个设备共享同一条数据总线的情况,如 I²C总线 中。多个设备的开漏输出可以连接在同一条总线上,通过外部上拉电阻将线路拉高。当任意一个设备将输出拉低时,总线的状态就会变为低电平。这种"线与"(wired-AND)操作机制允许多个设备同时控制一条数据线,而不会发生冲突。

应用场景:I²C、SMBus等总线通信协议。

输出的总结

对于一个GPIO,根据内部mos管的开关情况,存在三种输出状态,分别是高电平,低电平和高阻态,然后高电平和低电平的组合,就变成了所谓的推挽输出,低电平和高阻态的组合,就变成了所谓的开漏输出,同时开漏输出,一般都会配置一颗外部的上拉电阻。

模拟输入

不经过TTL施密特触发器

上拉输入

上拉输入模式下,寄存器直接读取IO端口的电平,IO端口为高电平,读取的就是高电平,IO端口为低电平,读取的就是低电平,IO端口悬空无信号输入时读取的是高电平

下拉输入

浮空输入

在IO端口悬空时,读取的端口电平是不确定的

三种输入模式的区别

相关推荐
hongmai666888几秒前
ESP32-C5-WROOM-1-N16R8:双频Wi-Fi 6与多协议融合,重新定义物联网连接新标准
笔记·嵌入式硬件·物联网·智能路由器·risc-v
惠惠软件3 分钟前
快速生成磁盘目录文件-双击运行a.bat ,可以看到磁盘目录下出现了 文件目录.txt-供大家学习研究参考
windows·学习·文件列表
星恒随风4 分钟前
C++ STL 详解:set 与 multiset 的使用、区间查询和算法应用
开发语言·c++·笔记·学习·算法
m4Rk_6 分钟前
【论文阅读】Agent 记忆机制(20):RecMem——只在信息反复出现时进行长期记忆巩固
论文阅读·人工智能·学习·开源·github
菩提树下的打坐19 分钟前
测试工程与 DevOps / SRE 的边界:三方协作的真实工作流
学习
幸福在路上wellbeing20 分钟前
AI 智能体开发 · Day 2 详细学习手册
人工智能·学习
网络安全零基础教程21 分钟前
零基础转行网安,前两个月具体该学什么工具
网络·学习·安全·web安全·网络安全
m0_5474866637 分钟前
《Arm Cortex-M4嵌入式系统-STM32G4系列微控制器的原理架构与开发》全套PPT课件
arm开发·stm32·嵌入式硬件
南清的coding日记1 小时前
7.29 Agent八股学习+小程序学习
学习
崇山峻岭之间1 小时前
小华芯片HC32F460之TMR6输出互补PWM
单片机·嵌入式硬件