GPIO口输入 - 技术栈

GPIO（General Purpose Input/Output，通用输入输出）是 STM32 芯片中最基础且常用的外设，可配置为输入、输出等多种模式。

一、GPIO 输入模式分类

STM32F10x 系列的 GPIO 输入模式主要有以下 4 种：

模式类型	特点说明	应用场景
浮空输入（Floating Input）	引脚电平由外部电路决定，无内部上拉 / 下拉电阻，高电平时易受干扰	外部有上拉 / 下拉电路的场景（如按键外接上拉电阻）
上拉输入（Pull-Up Input）	内部上拉电阻使能，无外部输入时引脚默认高电平	按键检测（无外接上拉时）、传感器输出（默认高电平）
下拉输入（Pull-Down Input）	内部下拉电阻使能，无外部输入时引脚默认低电平	传感器输出（默认低电平）、外部低电平触发的场景
模拟输入（Analog Input）	引脚用于 ADC 采样，信号直接进入模拟模块，无数字电平检测（禁用上拉 / 下拉）	ADC 模数转换、模拟传感器输入

二、GPIO 输入配置步骤（以 STM32F10x 固件库为例）

配置 GPIO 输入模式需遵循 ****"时钟使能→模式配置→上拉 / 下拉配置"****的流程，以下是具体代码实现（以 PA0 为例，配置为上拉输入）：

cpp 复制代码

#include "stm32f10x.h"

void GPIO_Input_Config(void)
{
    
    // 1. 使能GPIOA的时钟（GPIO外设时钟在APB2总线上）
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   
    // 2. 配置GPIO模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;    // 模式：上拉输入（IPU）；浮空输入为GPIO_Mode_IN_FLOATING，下拉为GPIO_Mode_IPD，模拟为GPIO_Mode_AIN
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;         // 选择PA0引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 输入模式下，速度配置不影响功能（可任意选）
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);           // 应用配置到GPIOA
}

三、输入模式的读写操作

配置完成后，可通过库函数读取 GPIO 输入电平：

cpp 复制代码

uint8_t Read_GPIO_Input(void)
{
    // 读取PA0的输入电平，返回1（高电平）或0（低电平）
    return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0);
}

四、关键注意事项

引脚复用冲突：若 GPIO 引脚被复用为其他外设（如 USART、SPI），需确保模式配置与外设需求一致，避免功能冲突。
抗干扰设计：浮空输入易受电磁干扰，若外部无上下拉电路，建议优先选择上拉 / 下拉输入；模拟输入需避免数字信号干扰，保证采样精度。
硬件电路匹配：上拉输入的外部电路若为低电平驱动（如 NPN 三极管集电极输出），需确认电平匹配（STM32 的 IO 高电平需≥2V，低电平≤0.8V）。

五、避免混淆

这里给出 F10x 系列 GPIO 的完整模式分类，清晰划分输入 / 输出边界：

1. 输入模式（4 种）

浮空输入（GPIO_Mode_IN_FLOATING）
上拉输入（GPIO_Mode_IPU）
下拉输入（GPIO_Mode_IPD）
模拟输入（GPIO_Mode_AIN）

2. 输出模式（2 种核心类型）

推挽输出（GPIO_Mode_Out_PP）
开漏输出（GPIO_Mode_Out_OD）

3. 复用功能模式（额外补充，用于外设功能）

当 GPIO 引脚复用为 USART、SPI 等外设时，也分为复用推挽输出（GPIO_Mode_AF_PP）和复用开漏输出（GPIO_Mode_AF_OD），本质还是 "输出模式 + 外设复用"，并非输入模式。