快速搞懂GPIO控制器的六種模式

在嵌入式系統和單片機開發中，GPIO（通用輸入輸出）控制器是一個非常重要的組件。GPIO引腳的靈活性使它們能夠執行多種功能，從簡單的輸入輸出到復雜的通信任務。為了幫助大家快速了解和掌握GPIO控制器的六種常見模式，我們特地整理了這篇文章。。
快速搞懂GPIO控制器的六種模式

我們拿STM32芯片舉例，下圖是GPIO控制器的簡單框圖：

通過框圖可以分為輸入和輸出兩個部分

通用輸入模式：直接讀（檢測）IO口的電平狀態；

復用輸入模式：從IO進來的數據信號要經過片上外設(串口控制器)，再到核心；

模擬輸入模式：外界的模擬量(電壓)通過IO口進入到ADC控制器，ADC控制器轉換成數字量。

通用輸出模式：核心直接控制IO輸出高低電平；

復用輸出模式：核心將數據信號發送到片上外設，片上外設再通過IO口傳送出去；

模擬輸出模式：核心將數字信號發送到DAC上，DAC將數字信號轉換成電壓值，通過IO出去。

在單片機開發過程中，需要根據實際場景去選擇對應的模式，拿STM32舉例，模式的選擇可以通過配置GPIO端口模式寄存器來進行選擇，如下圖：

看圖可知這個寄存器一共有32個位，每2位控制一個GPIO口，根據寄存器每個位的描述可以知道，對應位寫入0和1就可以將對應的IO口配置成相應的模式。?

總結

理解和掌握GPIO控制器的六種模式是嵌入式系統開發中的基礎技能。每種模式都有其獨特的應用場景和優勢，通過合理配置和使用GPIO引腳，可以極大地提升系統的功能和性能。