【STM32】STM32F4 GPIO详解与配置

GPIO是通用输入输出端口的简称，为STM32可控制的引脚，STM32芯片的GPIO引脚与外部设备连接起来，从而实现与外部通讯、控制以及数据采集的功能。STM32芯片的GPIO被分成很多组，每组有16个引脚，所有的GPIO引脚都有基本的输入输出功能。

其中保护二极管使GPIO能够5V电压容忍。在手册中可以找到GPIO口图中标注FT的GPIO口为可容忍5V电压输入GPIO口。

引脚的两个保护二极管可以防止引脚外部过高或过低的电压输入，当引脚电压高VDD_FT(5V)于时，上方的二极管导通，当引脚电压低于Vss时，下方的二极管导通，防止不正常电压引入芯片导致芯片烧毁。

第8列中的FT即表示此GPIO口引脚可容忍5V电压

上拉电阻：将一个不确定的信号（高或低电平），通过一个电阻与电源VCC相连，固定在高电平。

下拉电阻：将一个不确定的信号（高或低电平），通过一个电阻与地GND相连，固定在低电平。

在内部构图中可以看出通过上、下拉电阻的开关配置，我们可以控制引脚默认状态的电压，开启上拉的时候引脚电压为高电平，开启下拉的时候引脚电压为低电平。

VDD和VSS所在路径的两个开关同时断开。此时没有上拉和下拉的情况，所以当IO口没有接输入的时候，此时的电平会是一个不确定的值，也就是我们所说的浮空。电平会处于一个跳变的状态，一会高，一会低。只有输入了一个高/低电平才会确定下来。设置‘无上拉或下拉’（浮空模式）模式时，直接用电压表测量其引脚电压跳变，这是个不确定的值。所以一般来说我们都会选择给引脚设置“上拉模式”或“下拉模式”使它有默认状态。STM32的内部上拉时“弱上拉”，即通过上拉输出的电流时很弱的，如要求大电流还是需要外部上拉，通过“上拉/下拉寄存器GPIOx_PUPDR”控制引脚的上、下拉及浮空模式。

优势：这一种输入模式的电平会完全取决于外部电路而与内部电路无关。有时候会用作对开关按键的读取。

缺点：但是在没有外部电路接入的时候，IO脚浮空会使得电平不确定，会使MCU进行误操作。

VDD所在上拉电阻开关闭合，下拉电阻的开关断开。根据前面浮空输入里面所提的，在没有信号输入的时候，此时的电平就是VDD的电平，此时读取到的电平就是高电平。

当输入信号是一个低电平(