GPIO速度模式等理解.docx

一、 GPIO 模式配置1、输入/输出模式（参考 stm32 手册）2、GPIO 输出模式下，几种速度的区别：(1). GPIO 引脚速度： GPIO_Speed_2MHz (10MHz, 50MHz) ;又称输出驱动电路的响应速度：（芯片内部在 I/O 口的输出部分安排了多个响应速度不同的输出驱动电路，用户可以根据自己的需要选择合适的驱动电路，通过选择速度来选择不同的输出驱动模块，达到最佳的噪声控制和降低功耗的目的可理解为: 输出驱动电路的带宽：即一个驱动电路可以不失真地通过信号的最大频率如果一个信号的频率超过了驱动电路的响应速度，就有可能信号失真失真因素？)如果信号频率为 10MHz，而你配置了 2MHz 的带宽，则 10MHz 的方波很可能就变成了正弦波就好比是公路的设计时速，汽车速度低于设计时速时，可以平稳地运行，如果超过设计时速就会颠簸，甚至翻车关键是： GPIO 的引脚速度跟应用相匹配，速度配置越高，噪声越大，功耗越大带宽速度高的驱动器耗电大、噪声也大，带宽低的驱动器耗电小、噪声也小使用合适的驱动器可以降低功耗和噪声比如：高频的驱动电路，噪声也高，当不需要高的输出频率时，请选用低频驱动电路，这样非常有利于提高系统的 EMI 性能。

当然如果要输出较高频率的信号，但却选用了较低频率的驱动模块，很可能会得到失真的输出信号关键是 GPIO 的引脚速度跟应用匹配（推荐 10 倍以上？）比如：①　USART 串口，若最大波特率只需 115.2k，那用 2M 的速度就够了，既省电也噪声小②　I2C 接口，若使用 400k 波特率，若想把余量留大些，可以选用 10M 的 GPIO 引脚速度③　SPI 接口，若使用 18M 或 9M 波特率，需要选用 50M 的 GPIO 的引脚速度2). GPIO 的翻转速度指：输入 /输出寄存器的 0 ，1 值反映到外部引脚(APB2 上) 高低电平的速度.手册上指出 GPIO 最大翻转速度可达 18MHz@通过简单的程序测试，用示波器观察到的翻转时间: 是综合的时间，包括取指令的时间、指令执行的时间、指令执行后信号传递到寄存器的时间(这其中可能经过很多环节，比如 AHB、APB、总线仲裁等)，最后才是信号从寄存器传输到引脚所经历的时间 如：有上拉电阻，其阻值越大，RC 延时越大，即逻辑电平转换的速度越慢，功耗越大3).GPIO 输出速度：与程序有关，(程序中写的多久输出一个信号)2、GPIO 口设为输入时，输出驱动电路与端口是断开，所以输出速度配置无意义。

3、在复位期间和刚复位后，复用功能未开启，I/O 端口被配置成浮空输入模式4、所有端口都有外部中断能力为了使用外部中断线，端口必须配置成输入模式5、GPIO 口的配置具有上锁功能，当配置好 GPIO 口后，可以通过程序锁住配置组合，直到下次芯片复位才能解锁一般应用：模拟输入_AIN ——应用 ADC 模拟输入，或者低功耗下省电浮空输入_IN_FLOATING ——可以做 KEY 识别，RX1开漏输出_Out_OD——应用于 I2C 总线； （STM32 开漏输出若外部不接上拉电阻只能输出 0）二. 管脚的复用功能 重映射1、复用功能：内置外设是与 I/O 口共用引出管脚（不同的功能对应同一管脚）STM32 所有内置外设的外部引脚都是与标准 GPIO 引脚复用的，如果有多个复用功能模块对应同一个引脚，只能使能其中之一，其它模块保持非使能状态2、重映射功能：复用功能的引出脚可以通过重映射，从不同的 I/O 管脚引出，即复用功 能的引出脚位是可通过程序改变到其他的引脚上！直接好处：PCB 电路板的设计人员可以在需要的情况下，不必把某些信号在板上绕一大圈完成联接，方便了 PCB 的设计同时潜在地减少了信号的交叉干扰。

如：USART1： 0: 没有重映像 (TX/PA9，RX/PA10)； 1: 重映像(TX/PB6，RX/PB7)参考 AFIO_MAPR 寄存器介绍） [0,1 为一寄存器的 bit 值]【注】 下述复用功能的引出脚具有重映射功能：- 晶体振荡器的引脚在不接晶体时，可以作为普通 I/O 口- CAN 模块； - JTAG 调试接口；- 大部分定时器的引出接口； - 大部分 USART 引出接口- I2C1 的引出接口； - SPI1 的引出接口；举例：对于 STM32F103VBT6，47 引脚为 PB10，它的复用功能是 I2C2_SCL 和 USART3_TX，表示在上电之后它的默认功能为 PB10，而 I2C2 的 SCL 和 USART3 的 TX 为它的复用功能；另外在TIM2 的引脚重映射后，TIM2_CH3 也成为这个引脚的复用功能1)要使用 STM32F103VBT6 的 47、48 脚的 USART3 功能，则需要配置 47 脚为复用推挽输出或复用开漏输出，配置 48 脚为某种输入模式，同时使能 USART3 并保持 I2C2 的非使能状态2)使用 STM32F103VBT6 的 47 脚作为 TIM2_CH3，则需要对 TIM2 进行重映射，然后再按复用功能的方式配置对应引脚.。