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【STM32学习】GPIO口的八种工作模式

2023-05-16

GPIO口的八种工作模式

  • 一、参考资料
  • 二、GPIO八种模式
    • 1、输入模式
    • 2、输出模式
  • 三、施密特触发器
    • 1、电路
    • 2、电路计算

一、参考资料

GPIO原理图详解
强烈建议观看：GPIO为什么这样设计？
施密特触发器—原理
施密特触发器—计算
什么是运放的虚短和虚断？

二、GPIO八种模式

1、输入模式

在这里插入图片描述

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2、输出模式

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三、施密特触发器

关于GPIO的原理与设计思路，看前两个连接就能很详细的了解了。关于具体寄存器配置，具体使用这里不再赘述

这里主要想说一下施密特触发器在GPIO口输入模式中的作用。
施密特触发器是一个双稳态的迟滞的整流电路。具体的原理分析看第三个参考文献就行。

施密特触发器有两个阈值（上触发点和下触发点），那么这两个阈值到底是怎么计算出来的，跟所学习电路分析课程是怎么联系的，写一下有感。

1、电路

在这里插入图片描述

V-输入40Hz的交流电，最大电压为5V。前面在加上一个1KHz的电源，充当电源噪声。产生如图的波形。
电路施加了正反馈。根据原理介绍可知，V+的高低电压即为上下触发阈值。那么改如何计算呢？

2、电路计算

可以调整电路为下图：

在这里插入图片描述

先标出电路中的节点为U1和U2。U1即为10V。只需要根据电路分析的节点分析对U2进行分析即可：

在这里插入图片描述

G为对应电阻R的电导；
公式中和图中的电流i，根据运放的“虚断”，i=0；
根据施密特触发器中运放的工作模式，输出电压Uout，是在正向和负向饱和电压来回跳动的；
图中运放饱和区间为±15V；
当Uout=+15v时，可计算出来U2=5.4V；
当Uout=-15v时，可计算出来U2=4.04V；
该计算结果和仿真图中的结果是完全一样的。

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