嵌入式系统：GPIO

GPIO

通用输入输出端口

GPIO是MCU与外部接触的唯一接口，外部设备通过GPIO与MCU之间通信

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（一）输入输出模块

1.输入模块（input driver)

（1）浮空输入

（2）上拉输入

（3）下拉输入

（4）模拟输入

2.输出模块（output driver)

（1）推挽输出

（2）推挽复用输出

（3）开漏输出

（4）推挽开漏输出

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拉电流与灌电流

（1）拉电流：GPIO输出电流，电流方向从引脚向外流

（2）灌电流：GPIO输入电流，电流方向从外向引脚流

因此，IO口尽量输出低电平，灌电流，因为IO口拉电流能力有限，拉电流过大时，IO驱动能力不足

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TTL肖特耐触发器：将模拟信号转换为数字信号

上下拉电阻：起到一个钳位的作用，在引脚悬空时有个确切的电平

推挽与开漏

（1）推挽：两个三极管按照推挽模式连接（串联），可以输出高、低电平

• 输出为1时，T1导通，T2截止，输出高电平
• 输出为0时，T2导通，T1截止，输出低电平

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（2）开漏：MOS管的漏极被开路，输出低电平 ，需外接上拉电阻实现高电平

• 输出为1时，MOS管截止，外接上拉电阻输出高电平
• 输出为0时，MOS管导通，输出为低电平

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保护二极管：限流的作用，防止电流过大，引脚被损坏

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（二）GPIO模块寄存器

1.控制寄存器：配置GPIO工作模式

（1）时钟配置

（2）工作模式配置

• 输入/输出模式
• 输入上下拉配置
• 输入中断配置

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2.数据寄存器：输入/输出数据缓冲器

（1）输入数据寄存器（只读）

（2）输出数据寄存器

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3.功能复用寄存器：根据使用外设的引脚配置为相应的复用模式

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（三）GPIO配置流程

1.根据所需功能选择相应的引脚

（1）端口选择

（2）引脚选择

2.根据所需功能配置引脚相应工作模式

（1）输入/输出模式/功能复用

（2）输入中断，需配置引脚相关中断

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（四）编程

1.寄存器版本

#include "msp.h"
#include "driverlib.h"

int main()
{
    
	WDT_A->CTL = WDT_A_CTL_PW | WDT_A_CTL_HOLD;
	//GPIO为普通IO模式
	P1SEL0 &= ~BIT0;
	P1SEL1 &= ~BIT0;
	//GPIO为输出模式
	P1DIR |= BIT0;
	//IO输出为1
	P1OUT |= BIT0;

	while(1);
	return 0;
}

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2.库函数版本

#include "msp.h"
#include "driverlib.h"

int main()
{
    
	WDT_A_holdTimer();
	
	//GPIO为输出模式
	GPIO_setAsOutputPin(GPIO_PORT_P1,GPIO_PIN0);
	//IO输出为1
	GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P1,GPIO_PIN0);

	while(1);
	return 0;
}