news 2026/10/28 19:07:31

嵌入式5 - GPIO工作模式2

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张小明

前端开发工程师

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嵌入式5 - GPIO工作模式2

一.通用开漏输出

1.核心思想:去掉P-MOS管,让P-MOS管永远关闭。

2.(1)向输出数据寄存器写1,最终表示N-MOS断开。

(2)向输出数据寄存器写0,表示N-MOS管闭合。

二.高阻抗状态

高阻抗状态就是指MCU和外部引脚彻底断开,相当于开路。即MCU和其他外设的联系被切段。对于引脚来说,如果内部MCU断开了和外部引脚的练习,可以把MCU认为成为一个阻值无穷大得到设备,这种情况叫做输出高抗阻。在开漏模式中,出寄存器上的’0’激活 N-MOS,而输出寄存器上的’1’将端口置于高阻状态 (P-MOS 从不被激活)。

开漏模式下,MCU只能输出高阻抗和低电平,无法用高电平来驱动外部设备。

三.为什么叫开漏输出

开漏输出的全程叫漏极开路输出,没有了P-MOS管,那么N-MOS管的D漏极就相当于什么都没有接,所以叫做漏级开路,这里不要把引脚当作设备,要把它当作D级的延申,推挽输出下,P-MOS和N-MOS互为彼此D漏极接入的设备,不属于开漏。

四.开漏输出怎么输出高电平?

在开漏输出模式下,要输出高电平,就必须在引脚位置设置上拉电阻,来提供高电压了。

新增上拉电阻后:

输出寄存器写0,N-MOS闭合,输低电平。

输出数据寄存器写1,N-MOS断开,输出高阻抗,外部引脚在外部上拉电阻的影响下,输出高电平。

五.欧姆定律

1.一个电路回路中,电压会被各个元器件承接,电阻值越高,承压越高。

2.串联电路会按照电阻值进行分压。

3.欧姆定律计算的电压:是对应设备在整个电路中承担的电压差,即经过该设备,电压会下降多少。

六.关于上拉电阻的两个为什么?

1.为什么要上拉电阻?

因为如果没有上拉电阻,N-MOS闭合后直接接地造成短路很容易烧毁电路。

2.为什么叫上拉电阻

再开漏模式中,MCU只默认输出高电平和低电平,接入上拉电阻后就可以输出该点评,而输出高电平是被外部的电压拉起来的,所以这个电阻就叫做上拉电阻。

上拉电阻:4.7k欧 - 10k欧

七。复用推挽和复用开漏

通用和复用的区别就是通用输出由GPIO数据寄存器直接控制,复用输出由片上外设接管引脚控制权。

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