隨著智能時(shí)代的到來(lái)，各種人工智能應(yīng)用的產(chǎn)品如：車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)、可穿帶設(shè)備、智能家居等目不暇接，而在這中間，微控制器的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。微控制器（Microcontroller）俗稱(chēng)單片機(jī)（Single-chip Microcomputer）,也稱(chēng)為微處理器（Microprocessor）。它是把微型計(jì)算機(jī)的主要部件都集成在一塊芯片上的單芯片微型計(jì)算機(jī)。那么在學(xué)習(xí)選用MCU和其他邏輯器件的時(shí)候我們常別人說(shuō)這款芯片是推挽輸出驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，這個(gè)引腳是開(kāi)漏輸出需要加上拉電阻。有時(shí)候會(huì)感覺(jué)一頭霧水，今天就詳解一下各IO口的類(lèi)型與應(yīng)用。 IO口分為GPIO口和專(zhuān)用IO口。 GPIO的八種工作模式詳解：浮空輸入、帶上拉輸入、帶下拉輸入、模擬輸入、開(kāi)漏輸出、推挽輸出、開(kāi)漏復(fù)用輸出。 1、浮空輸入_IN_FLOATING 浮空輸入 顧名思義,浮空就是 浮在空中.也就是沒(méi)有什么把他拉下來(lái),也沒(méi)有什么把它拉上去。 特點(diǎn)：電壓的不確定性,它可能是0V,也可能是VCC,還可能是介于兩者之間的某個(gè)值(最有可能).。 浮空一般用來(lái)做ADC輸入用、可以做KEY識(shí)別、RX，這樣可以減少上下拉電阻對(duì)結(jié)果的影響。 2、帶上拉輸入_IPU 帶上拉輸入 上拉就是把電位拉高，比如拉到Vcc。上拉就是將不確定的信號(hào)通過(guò)一個(gè)電阻嵌位在高電平，電阻同時(shí)起限流作用！ 3、帶下拉輸入_IPD 下拉輸入 特點(diǎn)就是把電壓拉低，拉到GND。與上拉原理相似。 對(duì)于要加上拉或下拉電阻： 1.當(dāng)作單片機(jī)作為輸入時(shí)，假設(shè)我們直接在IO端口接一個(gè)按鍵到地（或電源）。 因?yàn)榘存I按，于不按管腳都是懸空的。單片機(jī)就很難檢測(cè)按鍵是否按下。 所以人為的接一個(gè)上拉（或下拉）。以確定未按下的時(shí)候IO輸入電平的狀態(tài) 2.可以提高芯片的抗干擾能 3.當(dāng)單片機(jī)的IO口作輸出時(shí)，如果不接上拉電阻只能提供灌電流。無(wú)法輸出電流驅(qū)動(dòng)外接設(shè)備。這時(shí)也需要考慮上拉電阻。這樣才可以使IO輸出高電平 4、模擬輸入_AIN 模擬輸入 應(yīng)用ADC模擬輸入，或者低功耗下省電 信號(hào)從左邊編號(hào)為1 的端口進(jìn)從右邊編號(hào)為2的一端直接進(jìn)入MCU的AD模塊。 5、開(kāi)漏輸出_OUT_OD 開(kāi)漏輸出 上圖是GPIO開(kāi)漏輸出模式的工作原理圖 當(dāng)CPU 在編號(hào)1 端通過(guò)“位設(shè)置/ 清除寄存器”或“輸出數(shù)據(jù)寄存器”寫(xiě)入數(shù)據(jù)后，該數(shù)據(jù)位將通過(guò)編號(hào)2的輸出控制電路傳送到編號(hào)4 的I/O端口。 如果CPU 寫(xiě)入的是邏輯“1 ”，則編號(hào)3 的N-MOS管將處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)I/O 端口的電平將由外部的上拉電阻決定。 如果CPU寫(xiě)入的是邏輯“0”，則編號(hào)3的N-MOS管將處于開(kāi)啟狀態(tài)，此時(shí)I/O端口的電平被編號(hào)3的N-MOS管拉了“地”的零電位。 在圖中的上半部，施密特觸發(fā)器處于開(kāi)啟狀態(tài)，這意味著CPU可以在“輸入數(shù)據(jù)寄存器”的另一端，隨時(shí)可以監(jiān)控I/O端口的狀態(tài)，通過(guò)這個(gè)特性，還可以實(shí)現(xiàn)了虛擬的I/O端口雙向通信：假如CPU 輸出邏輯“1 ”，由于編號(hào)3 的N-MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，I/O 端口的電平將完全由外部電路決定，因此，CPU 可以在“輸入數(shù)據(jù)寄存器”讀到外部電路的信號(hào)，而不是它自己輸出的邏輯“1 ”。 GPIO口的輸出模式下，有3 種輸出速度可選(2MHz 、10MHz和50MHz) 這個(gè)速度是指GPIO口驅(qū)動(dòng)電路的響應(yīng)速度，而不是輸出信號(hào)的速度，輸出信號(hào)的速度與程序有關(guān)（芯片內(nèi)部在I/O口的輸出部分安排了多個(gè)響應(yīng)速度不同的輸出電路用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要選擇合適的驅(qū)動(dòng)電路）。 通過(guò)選擇速度來(lái)選擇不同的輸出驅(qū)動(dòng)模塊，達(dá)到最佳的噪聲控制和降低功耗的目的。 高頻的驅(qū)動(dòng)電路，噪聲很高 當(dāng)我們的項(xiàng)目不需要比較高的輸出頻率時(shí)，請(qǐng)選用低頻驅(qū)動(dòng)電路，這樣非常有利于提高系統(tǒng)的EMI 性能。 當(dāng)然如果我們的項(xiàng)目要求輸出較高頻率的信號(hào),但卻選用了較低頻率的驅(qū)動(dòng)模塊，很可能會(huì)得到比較失真的輸出信號(hào) 6、推挽輸出_OUT_PP 推挽輸出 GPIO的推挽輸出模式是在開(kāi)漏輸出模式的基礎(chǔ)上，在“輸出控制電路”之后，增加了一個(gè)P-MOS管 當(dāng)CPU輸出邏輯“1 ”時(shí)，編號(hào)3 處的P-MOS管導(dǎo)通，而下方的N-MOS管截止，達(dá)到輸出高電平的目的 當(dāng)CPU輸出邏輯“0 ”時(shí)，編號(hào)3 處的P-MOS管截止，而下方的N-MOS管導(dǎo)通，達(dá)到輸出低電平的目的 在這個(gè)模式下，CPU 仍然可以從“輸入數(shù)據(jù)寄存器”讀到該IO端口電壓變化的信號(hào)。 優(yōu)點(diǎn)：可以吸收電流也可以灌電流。