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前言：

stm32单片机的GPIO一共有8种工作模式，4种输出模式，4种输入模式。分别是通用推挽输出，通用开漏输出，复用推挽输出，复用开漏输出；上拉输入，下拉输入，悬空输入，模拟输入。

<输出工作模式>：

GPIO的四种工作模式可以再次分成：

具体如何分析推挽，开漏，复用，通用，需要从stm32IO口的结构来分析：

输出部分的电路可以直接简化成下图：

推挽模式：

当从输出数据寄存器读取到1的时候，P—MOS管导通，N—MOS管截止，IO口输出1；当从输出数据寄存器读取到0的时候，N—MOS管导通，P—MOS管截止，IO口输出0。

开漏模式：

P—MOS管始终截止。当从输出数据寄存器读取到1的时候，P—MOS管截止，N—MOS管截止，IO口成高阻状态；当从输出数据寄存器读取到0的时候，N—MOS管导通，P—MOS管截止，IO口输出0。

通用模式和复用模式：

通用模式：CPU直接向寄存器写入数据。

复用模式：单片机上的其他外设来向寄存器写入数据。

最大输出速度：

四种输出模式的代码配置示例：

下面以 STM32 标准外设库为例，演示如何将 GPIO 配置为推挽输出、开漏输出、复用推挽输出和复用开漏输出四种模式。初始化时先开启 GPIO 所在端口的时钟，再调用 GPIO_Init 函数完成配置。

/* 开启 GPIOA 和 GPIOB 时钟 */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* 1. 推挽输出：驱动 LED、蜂鸣器等需要强驱动能力的负载 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* 2. 开漏输出：I2C 总线、电平转换、多设备共享总线等场景 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; // 开漏输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* 3. 复用推挽输出：USART、SPI、定时器 PWM 等外设输出引脚 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* 4. 复用开漏输出：I2C 外设引脚、需要开漏驱动的复用功能 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; // 复用开漏输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

实际使用时，应根据负载类型和外设需求选择合适的输出模式：驱动 LED、蜂鸣器等普通负载常用推挽输出；I2C 总线或需要电平转换时使用开漏输出并外接上拉电阻；USART、SPI、PWM 等外设信号输出使用复用推挽输出；I2C 外设引脚则使用复用开漏输出。

<输入工作模式>：

输入模式的简化电路图：

输入上拉：

电路中接入上拉电阻，当GPIO口的状态是1的时候输入数据寄存器也是1，GPIO口的状态是0的时候输入数据寄存器也是0，当GPIO口悬空的时候，输入数据寄存器默认值为1。上拉的意思主要是在GPIO口悬空的时候，写入寄存器的默认值是1还是0。

输入下拉：

电路中接入下拉电阻，当GPIO口的状态是1的时候输入数据寄存器也是1，GPIO口的状态是0的时候输入数据寄存器也是0，当GPIO口悬空的时候，输入数据寄存器默认值为0。

输入浮空：

电路中不接入如何电阻，当GPIO口的状态是1的时候输入数据寄存器也是1，GPIO口的状态是0的时候输入数据寄存器也是0，当GPIO口悬空的时候，输入数据寄存器也悬空。

模拟模式：（后续用到补充）

四种输入模式的代码配置示例：

下面以 STM32 标准外设库为例，演示如何将 GPIO 配置为上拉输入、下拉输入、浮空输入和模拟输入四种模式。初始化时先开启 GPIO 所在端口的时钟，再调用 GPIO_Init 函数完成配置。

/* 开启 GPIOA 和 GPIOC 时钟 */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* 1. 上拉输入：按键检测、读取开关状态等场景，悬空时默认读到高电平 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 上拉输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* 2. 下拉输入：读取需要默认低电平的传感器信号，悬空时默认读到低电平 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; // 下拉输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* 3. 浮空输入：外部已接上拉/下拉电阻或由外部电路确定电平的场景 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* 4. 模拟输入：ADC 采样、比较器等模拟信号采集场景 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; // 模拟输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

实际使用时，应根据外部电路和应用需求选择合适的输入模式：按键或开关检测常用上拉输入；需要默认低电平的信号可用下拉输入；外部电路已确定电平或使用开漏输出驱动时选择浮空输入；采集电压、电流等模拟量时必须使用模拟输入模式。

<驱动GPIO口>

步骤：开启时钟—初始化—写入数据或者读取数据。

初始化是选择io口号，工作模式，输出速度。再调用初始化函数。

PA1端口接按键，实现当按键按下的时候PA0口的LED亮；松开的时候LED灭。

代码：

#include "stm32f10x.h" int main() { //开启时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //初始化PA0 GPIO_InitTypeDef Init_Struct = {0}; Init_Struct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; Init_Struct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz; Init_Struct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOA,&Init_Struct); //初始化PA1选择输入上拉，当按键为按下的时候输入1，按下的时候输入0 Init_Struct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; Init_Struct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOA,&Init_Struct); while(1) { if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == Bit_RESET)//按下的时候点亮led { GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_SET); } else //松开的时候led灭 { GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_RESET); } } return 0; }