贵州seo,网站内部链接优化方法,网站如何去分析,福州网上办事大厅一、GPIO 1.1 基本概念 GPIO#xff08;General-purpose input/output#xff09;通用输入输出接口 --GP 通用 --I input输入 --o output输出 通用输入输出接口GPIO是嵌入式系统、单片机开发过程中最常用的接口#xff0c;用户可以通过编程灵活的对接口进行控制#xff0c;…一、GPIO 1.1 基本概念 GPIOGeneral-purpose input/output通用输入输出接口 --GP 通用 --I input输入 --o output输出 通用输入输出接口GPIO是嵌入式系统、单片机开发过程中最常用的接口用户可以通过编程灵活的对接口进行控制实现对电路板上LED、数码管、按键等常用设备控制驱动也可以作为串口的数据收发管脚或AD的接口等复用功能使用。其作用和功能是非常重要的。 1.2实际应用 input 输入-数据采集 按键、光照光敏传感器、ADC、各种传感器 output 输出 - 设备控制 LED灯、数码管、继电器小控大 二、功能描述 1、IO结构框图 保护二极管(1)电压过大有保护作用(2)反向电动势。 上拉电阻上拉电阻是一种用于数字电路中的电阻元件它的作用是将信号线拉高到高电平逻辑1状态。当信号线不被其他元件拉低时上拉电阻会将信号线连接到正电源使其保持在高电平状态。 施密特触发器电压比较器 例如 0 0.7 11.7 写——置位/复位寄存器只能写10到15是置位16到31是复位 输出控制使用反相器 问VDD、VSS、VCC分别表示什么意思 VCC 接入电路的电压 VDD : 元器件内部的工作电压 VSS : 公共接地端电压 问施密特触发器的作用 由于外部输入的信号可能会出现脉冲等噪声的影响为了让信号更加清晰所以就设置了TTL施密特触发器来进行整形。 问模拟信号和数字信号的区别 1、时间连续性不同 1模拟信号时间上是连续的 2数字信号时间上不是连续的。 2、幅度变化不同 1模拟信号指幅度的取值是连续的幅值可由无限个数值表示。 2数字信号指幅度的取值是离散的幅值表示被限制在有限个数值之内。 3、信号传输方式不同 1模拟信号是用模拟量的电压或电流来表示的电信号 2数字信号是通过0和1的数字串所构成的数字流来传输的。 4、保密性不同 1模拟信号的微波通信和有线明线通信很容易被窃听。只要收到模拟信号就容易得到通信内容。 2数字信号保密性较强语音信号可以先进行加密处理再进行传输在接收端解密后再变换还原成模拟信号。 功能详述 浮空输入 IO端口 - 施密特触发器 - 输入数据寄存器 - 读 通俗讲就是让管脚什么都不接悬空着。 此时VDD和VSS所在路径的两个开关同时断开。因为没有上拉和下拉所以当IO口没有接输入的时候此时的电平状态会是一个不确定的值完全由外部输入决定。 由于浮空输入一般多用于外部按键输入结合图上的输入部分电路浮空输入状态下IO的电平状态是不确定的完全由外部输入决定如果在该引脚悬空的情况下读取该端口的电平是不确定的易受干扰。 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。 缺点 在没有外部电路接入的时候IO脚浮空会使得电平不确定 应用 该模式是STM32复位之后的默认模式一般用作对开关按键的读取或用于标准的通讯协议比如IIC、USART的等。 上拉输入 IO端口 - 上拉电阻 - 施密特触发器 - 输入数据寄存器 - 读 输入的电平不会因上下浮动而导致输入信号不稳定当外部没有信号输入时上拉电阻会将输入信号钳在高电平此时引脚始终读到高电平信号。 下拉输入 IO端口 - 下拉电阻 - 施密特触发器 - 输入数据寄存器 - 读 输入的电平不会因上下浮动而导致输入信号不稳定当外部没有信号输入时下拉电阻会将输入信号钳在低电平此时引脚始终读到低电平信号。 模拟输入 IO端口 - 片上外设模块(电压信号) 信号进入后不经过上拉电阻或者下拉电阻关闭施密特触发器经由另一线路把电压信号传送到片上外设模块。 所以可以理解为模拟输入的信号是未经处理的信号是原汁原味的信号。 应用当 GPIO 引脚用于 ADC 采集电压的输入通道时则需要选择“模拟输入”功能因为经过施密特触发器后信号只有 0、1 两种状态所以 ADC 外设要采集到原始的模拟信号信号源输入必须在施密特触发器之前。 开漏输出 推挽 开漏 高阻 这都是谁想出来的词_哔哩哔哩_bilibili 开漏输出PMOS不使用 输出寄存器上的的’0’激活 N-MOS输出寄存器上的’1’将端口置于高阻状态 (P-MOS 从不被激活 )。 无法真正输出高电平即高电平时没有驱动能力需要借助外部上拉电阻完成对外驱动。 可以利用改变上拉电源的电压来适应所需进而提高外部电路的驱动能力。 MOS管的漏极等于啥也没接处于一个开路状态所以这个模式称之为开漏模式。 优势1 虽然我们可以看到开漏输出是没有办法在内部输出一个高电平但是这一个看似是缺点。其实实际上是一种优点。当给一个低电平的时候MOS管没有导通此时电压不确定导致无法输出高电平但是一旦我们在外部增加一个上拉那么这一个缺点就会被有效避免。并且因为是我们自己设计一个上拉这个上拉的电压是由我们自己确定这样我们就可以根据外部电路需要多少V的高电平来给这一个上拉的电压可以更好的适应更多情况。如下图我们可以给定任意的VDD电压来适应我们实际所需要的情况。 优势2 开漏输出的实质其实就是一个OD门OD漏极输出(Open Drain)。而在数电中OD门有一个非常重要的特性就是可以实现线与的功能简单来说就是在像IIC这样的总线协议中只要有一个给低电平那么总线都会被拉低。 推挽输出 输出数据寄存器0——输出控制‘1’——NMOS激活 输出数据寄存器1——输出控制‘0’——PMOS激活 输出寄存器上的’0’激活N-MOS而输出寄存器上的’1’将激活P-MOS。 具备输出高低电平的能力。 推挽输出就是可以需要利用两个不同的MOS管来实现输出。 推挽输出模式下P-MOS管N-MOS管通过设置位设置/清除寄存器或者输出数据寄存器的值途经P-MOS管和N-MOS管最终输出到I/O端口。 开漏和推挽的区别 三、GPIO相关寄存器 4 个 32 位 配 置 寄 存 器 GPIOx_MODER 模式寄存器 GPIOx_OTYPER 输出模式寄存器 GPIOx_ OSPEEDR 输出速度寄存器 GPIOx_PUPDR 上拉下拉寄存器 2 个 32 位数据寄存器 GPIOx_IDR 输入数据寄存器 GPIOx_ODR 输出数据寄存器 1个 32 位置位 / 复位寄存器 GPIOx_BSRR 置位 / 复位寄存器 2 个 32 位复用功能寄存器 GPIOx_AFRH GPIOx_AFRL 四、寄存器详细讲解 英文参考手册151页 使能时钟寄存器(RCC_IOPENR) 偏移地址偏移地址就是计算机里的内存分段后,在段内某一地址相对于段首地址(段地址)的偏移量。 如8086存储系统中 20位的物理地址(就是数据存储的实际地址)16位的段基地址*1616位的偏移量 (0X34) 以下是STM32F051的 101页 GPIO端口模式寄存器GPIOx_MODER(xA...D,F) 偏移地址0x00 复位值 0xEBFF FFFF 端口A 0xFFFF FFFF 其他口 GPIO 端口输出类型寄存器 (GPIOx_OTYPER) (x A..D,F) 偏移地址0x04 复位值 0x0000 0000 GPIO 口输出速度寄存器 (GPIOx_OSPEEDR) (x A..D,F) 偏移地址0x08 复位值 0x0000 0000 GPIO 口上拉 / 下拉寄存器 (GPIOx_PUPDR) (x A..D,F) 偏移地址0x0C 复位值 0x2400 0000 端口 A 0x0000 0000 其它端口 GPIO 端口输入数据寄存器 (GPIOx_IDR) (x A..D,F) 偏移地址0x10 复位值 0x0000 XXXX (X 表明不定 ) GPIO 端口输出数据寄存器 (GPIOx_ODR) (x A..D,F) 偏移地址0x14 复位值 0x0000 0000 GPIO 端口置位 / 复位寄存器 (GPIOx_BSRR) (x A..D,F) 偏移地址0x18 复位值0x0000 0000 端口位复位寄存器(GPIOx_BRR) (xA..G) 偏移地址0x28 复位值 0x0000 0000 五、点亮一盏LED灯 1 实验步骤 1.查看开发板实物找到LED灯 2.查看底板原理图 要让LED2亮则为低电平 只要将PB2配置为低电平灯就点亮 2 编程实现 寄存器分析 RCC-IOPENR | 11; 配置PB2为输出模式 GPIOB-MODER ~(0X34); //先清零 GPIOB-MODER | 14; //后置位 选择推挽输出模式 GPIOB-OTYPER ~(12); GPIOB-ODR ~(12); MX配置 代码编写 //使能GPIO端口的时钟RCC-IOPENR | 11; //配置GPIO为输出模式GPIOB-MODER ~(0X34); //先清零GPIOB-MODER | 14; //后置位//选择推挽输出模式GPIOB-OTYPER ~(12);//控制引脚输出低电平GPIOB-ODR ~(12);版本2使用STM32CubeMX工具 六、HAL库函数分析 void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState) 功能 设置或清除指定的端口位 参数GPIO_TypeDef *GPIOx 端口号 uint16_t GPIO_Pin 引脚号 GPIO_PinState PinState 电平状态 GPIO_PIN_SET 1 GPIO_PIN_RESET 0 返回值无 void HAL_GPIO_TogglePin (GPIO_TypeDef * GPIOx, uint16_t GPIO_Pin) 功能 切换指定的引脚电平状态 参数GPIO_TypeDef * GPIOx 端口号 uint16_t GPIO_Pin 引脚号 返回值无 GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin (GPIO_TypeDef * GPIOx, uint16_t GPIO_Pin) 功能 读取指定的引脚电平状态 参数GPIO_TypeDef * GPIOx 端口号 uint16_t GPIO_Pin 引脚号 返回值GPIO_PinState 电平状态 GPIO_PIN_RESET 0 GPIO_PIN_SET 1 利用HAL库函数实现LED灯闪烁 练习实现流水灯效果 方法一 方法二 实验按键控制LED灯亮灭输入 .查看实物找到按键和控制的LED灯 五向按键 - S1 查看原理图 MX配置 所有的机械元件都有抖动问题 关于消抖问题 写法一延时消抖 写法二抬手检测
