执行硬件设置以及实现低功耗的STM32 GPIO配置-526互联

引言 STM32微控制器通用输入/输出引脚（GPIO）提供许多与应用框架内外部电路相连接的方法。本应用笔记提供有关GPIO配置的基本信息，以及硬件和软件开发人员使用GPIO引脚优化其STM32 32-bit ARM Cortex MCUs电源性能的指南。本应用笔记必须与www.st.com提供的相关STM32参考手册和数据表结合使用。

1 文档约定

1.1 词汇表

本节介绍本文档中所用的主要首字母缩略词和缩写词定义。

AMR：绝对最大额定值 GPIO：通用输入/输出 GP：通用 P：推挽 PU： PU上拉 PD：下拉

OD：开漏 AF：复用功能 VIH：由数字量输入解析为逻辑1的最小电压电平

VIL：由数字量输入解析为逻辑0的最大电压电平

VOH：由数字量输出设置为逻辑1值所提供的最小保证电压电平

VOL：由数字量输出设置为逻辑0值所提供的最大保证电压电平

VDD：为 I/Os 稳压器供电的外部电源。

VDDIO2： I/O的外部电源，独立于VDD电压

VDDA：模拟量的外部电源 VSS：接地 IIH：输入为1时的输入电流 IIL：输入为0时的输入电流

IOH：输出为1时的输出电流 IOL：输出为0时的输出电流 Ilkg：漏电流 IINJ：注入电流

1.2 寄存器缩写

寄存器说明中使用以下缩写词（x = A至H）：

GPIOx_MODER： GPIO端口模式寄存器 GPIOx_OTYPER： GPIO输出类型寄存器 GPIOx_OSPEEDR： GPIO输出速度寄存器

GPIOx_PUPDR： GPIO端口上拉/下拉寄存器 GPIOx_IDR： GPIO端口输入数据寄存器 GPIOx_ODR： GPIO端口输出数据寄存器

GPIOx_BSRR： GPIIO端口置位/复位寄存器 GPIOx_LCKR： GPIO端口配置锁定寄存器 GPIOx_AFRL： GPIO复用功能低位寄存器

GPIOx_AFRH： GPIO复用功能高位寄存器 GPIOx_ASCR： GPIO端口模拟量开关控制寄存器

2 GPIO 主要特性

STM32 GPIO具备下列特性：

• 输出状态：推挽或开漏 + 上拉/下拉，取决于GPIOx_mode、GPIOx_OTYPER、和 GPIOx_PUPDR寄存器设置

• 从输出数据寄存器GPIOx_ODR或外设（复用功能输出）输出数据

• 可为每个I/O（GPIOx_OSPEEDR）选择不同的速度

• 输入状态：浮动、上拉/下拉、模拟量，取决于GPIOx_MODER、GPIOx_PUPDR和 GPIOx_ASCR寄存器设置

• 将数据输入到输入数据寄存器（GPIOx_IDR）或外设（复用功能输入）

• 置位和复位寄存器（GPIOx_ BSRR），对 GPIOx_ODR 具有按位写权限

• 锁定机制（GPIOx_LCKR），可冻结 I/O 端口配置

• 模拟功能选择寄存器（GPIOx_MODER和GPIOx_ASCR）

• 复用功能选择寄存器（GPIOx_MODER，GPIOx_AFRL，和GPIOx_AFRH）

• 快速翻转，每次翻转最快只需要两个时钟周期

• 引脚复用非常灵活，允许将 I/O 引脚用作 GPIO 或多种外设功能中的一种

3 GPIO功能说明

STM32 GPIO可用于各种配置。每个GPIO引脚都可以通过软件在以下任何模式下单独配置：

• 输入浮空

• 输入上拉

• 输入下拉

• 模拟

• 具有上拉或下拉功能的开漏输出

• 具有上拉或下拉功能的推挽输出

• 具有上拉或下拉功能的复用功能推挽

• 具有上拉或下拉功能的复用功能开漏

3.1 GPIO缩写

STM32器件范围内有多种GPIO结构可供使用。每个结构都与选项列表相关联

表 1总结了适用于STM32产品的GPIO定义和缩写

例如，以下描述涉及STM32数据表中的GPIO： PB1 I/O FT表示： – PB1 I/O引脚：端口B位1输入/输出 – FT：5 V 容限在开始电路板设计之前，请务必参考STM32产品的数据表或STM32CubeMX工具，以检查与目标应用程序一致的GPIO可用性。请参阅www.st.com/stm32上有关软件开发工具的部分

3.2 GPIO等效原理

STM32产品集成了三个主要的GPIO基本结构：

• 三伏兼容（缩写为TC）。图 1给出了等效的GPIO图结构。

• 三伏容限（缩写为TT）。

• 五伏容限（缩写为FT）图 2给出了TT或FT等效的GPIO图结构。