GPIO硬件特性

GPIO(General Purpose Input/Output)即通用輸入輸出端口,以下簡稱 GPIO。GPIO 可提供輸入、輸出或中斷三類功能,是嵌入式領域最常見,最基礎的輸入輸出設備。
應用上GPIO作爲輸入可以檢測按鍵,限位開關等的狀態,作爲輸出可以控制LED,蜂鳴器,繼電器等設備。GPIO 除了在應用層中使用外,其實更多的是在其他複雜驅動中調用。比如SD卡驅動中要使用一個GPIO來監測卡的插入與拔出,網卡驅動中需要使用一個GPIO來控制phy芯片硬復位,連接一個無線模塊的中斷輸出腳,某些情況需要用GPIO來模擬I2C總線等等。

GPIO接口電路
最基本的功能

  • 輸入:1高電平,0低電平
  • 輸出:1高電平,0低電平
  • 中斷:電平觸發
         高電平觸發
         低電平觸發
       邊沿觸發
         上升沿觸發
         下降沿觸發
         雙邊沿觸發

特殊功能

  • 推輓輸出:這是通常的模式,輸出到低電平時都要驅動極,驅動能力較強。
  • 開漏輸出:即 OC/OD門,只能輸出低電平或懸空,可以進行先與或電平轉換。
  • 開源輸出:即 OE/OS門,只能輸出高電平或懸空,可以進行先與或電平轉換。
  • 上拉設置:引腳內部連接一個上拉電阻,部分芯片這個上拉電阻的阻值還能調節,配合開漏模式可以輸出不同不同能力的高電平。
  • 下拉設置:和上拉類似,下拉電阻的阻值也可能可以調節。
  • 濾波設置:個別芯片還具備對輸入進行濾波的能力,減少外界干擾造成的誤觸發。

注意:要區分GPIO和pinmux的不同,GPIO是數字輸入輸出接口,pinmux是用來設置引腳功能的模塊。大多數SOC芯片的引腳都是連接多個設備模塊的,比如可以是GPIO,可以是ADC輸入,DAC的輸出,UART的RX/TX腳等等,同一時刻一個引腳只能選這一個功能。

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