快速搞懂GPIO控制器的六种模式

在嵌入式系统和单片机开发中，GPIO（通用输入输出）控制器是一个非常重要的组件。GPIO引脚的灵活性使它们能够执行多种功能，从简单的输入输出到复杂的通信任务。为了帮助大家快速了解和掌握GPIO控制器的六种常见模式，我们特地整理了这篇文章。。
快速搞懂GPIO控制器的六种模式

我们拿STM32芯片举例，下图是GPIO控制器的简单框图：

通过框图可以分为输入和输出两个部分

通用输入模式：直接读（检测）IO口的电平状态；

复用输入模式：从IO进来的数据信号要经过片上外设(串口控制器)，再到核心；

模拟输入模式：外界的模拟量(电压)通过IO口进入到ADC控制器，ADC控制器转换成数字量。

通用输出模式：核心直接控制IO输出高低电平；

复用输出模式：核心将数据信号发送到片上外设，片上外设再通过IO口传送出去；

模拟输出模式：核心将数字信号发送到DAC上，DAC将数字信号转换成电压值，通过IO出去。

在单片机开发过程中，需要根据实际场景去选择对应的模式，拿STM32举例，模式的选择可以通过配置GPIO端口模式寄存器来进行选择，如下图：

看图可知这个寄存器一共有32个位，每2位控制一个GPIO口，根据寄存器每个位的描述可以知道，对应位写入0和1就可以将对应的IO口配置成相应的模式。 

总结

理解和掌握GPIO控制器的六种模式是嵌入式系统开发中的基础技能。每种模式都有其独特的应用场景和优势，通过合理配置和使用GPIO引脚，可以极大地提升系统的功能和性能。