GPIO的介紹

GPIO （general purpose input output）是通用輸入輸出端口的簡稱，通俗來講就是單片機上的引腳，在STM32中，GPIO的工作模式被細分為8種，由4個32位寄存器共同控制。

輸出和輸入都是針對芯片引腳來講的（即引腳的對外輸出，和外界對引腳的輸入）。

四種輸入模式介紹

輸入模式下可讀取端口的高低電平或電壓。例如各類傳感器（使用ADC功能），如果要將獲取的電平傳送給單片機的某一個引腳，那就要將這個引腳設置為輸入模式。

1、GPIO_Mode_AIN 模擬輸入

這種輸入模式比較特殊，該模式主要為片上外設ADC而配置，從外部讀取模擬信號，當設置為模擬輸入時，GPIO會失效，引腳直接接入內部ADC。

特點：相較于其他輸入模式只能讀取到邏輯高/低電平（數字量），該模式能讀取到細微變化的值（模擬量）。通俗來講就是，別的模式只能讀取0和1，而模擬輸入可以讀取到0-1的變化區間。

主要應用：所有要用到ADC模擬輸入的外設（例如煙霧傳感器，引腳需要接收模擬信號進而計算電壓值），低功耗下省電。

2、GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空輸入

數據通道中僅接入TTL觸發器（作用是將相對緩慢變化的模擬信號變成矩形信號）整形，隨后輸入輸入數據寄存器。浮空輸入狀態下，IO的電平狀態是不確定的，完全由外部輸入決定，如果在該引腳懸空（無信號輸入）的情況下，讀取該端口的電平是不確定的。該種工作模式未接入任何上拉/下拉電阻。

主要應用：可用于按鍵KEY實驗、發送接收信號RX、TX、IIC、USART等。（但按鍵一般更常用到上拉下拉輸入，待會再重點記錄）。主要還是發送和接收信號的引腳常設置為浮空輸入。

3、GPIO_Mode_IPD 下拉輸入

可讀取引腳電平，與浮空輸入相比，它內部連接下拉電阻，懸空時默認為低電平，其余相同。

4、GPIO_Mode_IPU 上拉輸入

可讀取引腳電平，與浮空輸入相比，它內部連接上拉電阻，懸空時默認為高電平，其余相同。

主要應用：

①按鍵的使用

②器件的外部中斷（IRQ）引腳觸發中斷條件為下降沿觸發/低電平觸發，這樣在無信號輸入時始終保持高電平，如果有事件觸發中斷IRQ可以輸出一個低電平，進而可產生（下降沿/低電平）中斷，此時就可以將該引腳設置為上拉輸出，使中斷條件滿足。

③同理，器件的外部中斷（IRQ）引腳觸發中斷條件為上升沿觸發/高電平觸發時，該端口可以選擇下拉輸入模式。

重點記錄：按鍵與上拉/下拉輸入

由圖不難看出：當KEY_UP按下后，會接入VCC的高電平，而當按鍵不按下時，即為懸空狀態（無信號輸入），此時IO輸入是未知的，程序可能卡死在這里或者跑飛。那我們就要用到一個下拉電阻，使該引腳在懸空狀態下電平被拉低。即按鍵KEY_UP按下為高電平，不按下為低電平。

同理，當KEY0、KEY1、KEY2三個按鍵按下時會接入GND的低電平，而不按下時輸入未知。為了避免程序跑飛，采用上拉電阻，讓按鍵按下時為低電平，按鍵松開為高電平。