GPIO是通用输入/输出端口的简称，是STM32可控制的引脚。GPIO的引脚与外部硬件设备连接，可实现与外部通讯、控制外部硬件或者采集外部硬件数据的功能。
被称为输出数据寄存器、位设置\清除寄存器、输入数据寄存器的内存单元是程序与硬件电路的连接桥梁，其按照每32位二进制0\1数据为一组，存储着芯片中特定电路的开关信息。通过程序对寄存器中的数据修改，来改变芯片中某功能的电路的开关，或者通过程序对寄存器数据进行读取。
施密特触发器：
TTL肖特基触发器（施密特触发器）就是为了防止在某一个临界电平的情况出现各种情况的抖动出现，为了稳定我们的输出而设计的。施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阈值电压。
作用是稳定电平，应用于波形的整形和变换：整形时，将不好的矩形波变为较好的矩形波；波形转换时，将三角波、正弦波和其他波形转换为矩形波。由于外部输入的电压不稳定，并不能一直稳定在标准的3.3V或0V，所以简单的规定一个参考电压，高于参考值视为高电平，低于参考值的视为低电平。使用一个比较器 可以实现此效果。
如果输入电压中噪声较多，在参考电压中徘徊，会导致高低电平快速变化无法准确测量当前电平，所以对比较器改造，形成施密特触发器，产生两个参考电压。当输入电压高于高参考电压，则输出高电平；输入电压低于低参考电压，则输出低电平；在两者之间则维持原本的信号不变
GPIO种类
CH32V307VCT6提供了 5 组 GPIO 端口，共 80 个 GPIO 引脚。每个引脚都可以由软件配置成输出(推挽或开漏)、输入(带或不带上拉或下拉)或复用的外设功能端口。多数 GPIO 引脚都与数字或模拟的复用外设共用。除了具有模拟输入功能的端口，所有的 GPIO 引脚都有大电流通过能力。提供锁定机制冻结 IO 配置，
以避免意外的写入 I/O 寄存器。
CH32V307VCT6共有7组IO口，每组16个，共16×5=80个，分别为：
GPIOA——>PA0、PA1、PA2…PA15
GPIOB——>PB0、PB1、PB2…PB15
.
.
.
GPIOE——>PE0、PE1、PE2、…PE15
GPIO输入输出的8种模式
GPIO支持4种输入模式（浮空输入、上拉输入、下拉输入、模拟输入）和4种输出模式（开漏输出、推挽输出、开漏复用输出、推挽复用输出）。同时，GPIO还支持三种最大翻转速度（2MHz、10MHz、50MHz）。
每个I/O口可以自由编程，但I/O口寄存器必须按32位字被访问。
| 程序中标识 | 模式 |
|---|---|
| GPIO_Mode_AIN | 模拟输入 |
| GPIO_Mode_IN_FLOATING | 浮空输入 |
| GPIO_Mode_IPD | 下拉输入 |
| GPIO_Mode_IPU | 上拉输入 |
| GPIO_Mode_Out_OD | 开漏输出 |
| GPIO_Mode_Out_PP | 推挽输出 |
| GPIO_Mode_AF_OD | 复用开漏输出 |
| GPIO_Mode_AF_PP | 复用推挽输出 |
下面将具体介绍GPIO的这八种工作方式：
输入模式
上拉输入模式
- 上拉电阻:把不确定的信号通过电阻连接到高电平电信号初始化为高电平
- 下拉电阻:把不确定的信号通过电阻连接到低电平电信号初始化为低电平
默认情况下输入引脚数据为1，高电平。
上拉输入模式下，I/O端口的电平信号直接进入输入数据寄存器。但是在I/O端口悬空（在无信号输入）的情况下，输入端的电平保持在高电平（自己理解：上拉电阻连接电压）；并且在I/O端口输入为低电平的时候，输入端的电平也是低电平（自己理解：上拉电阻上的电压和端口导通）。
下拉输入模式
默认情况下输入引脚为0，低电平。
下拉输入模式下，I/O端口的电平信号直接进入输入数据寄存器。但是在I/O端口悬空（在无信号输入）的情况下，输入端的电平保持在低电平；并且在I/O端口输入为高电平的时候，输入端的电平也是高电平。
浮空输入模式
浮空输入模式下，I/O端口的电平信号直接进入输入数据寄存器。也就是说，I/O的电平状态是不确定的，完全由外部输入决定；如果在该引脚悬空（在无信号输入）的情况下，读取该端口的电平是不确定的。
通常用于IIC、USART。
模拟输入模式
模拟输入模式下，I/O端口的模拟信号（电压信号（电压值），而非电平信号）直接模拟输入到片上外设模块，比如ADC模块等。模拟信号一般：3.3v 5v 9v。
输出模式
开漏输出模式
可以输出0和1，适用于电平不匹配场合，要得到高电平需要上拉电阻才行。
开漏输出模式下（上拉电阻+N-MOS管），只有N-MOS工作，P-MOS一直处于断开状态，通过设置位设置/清除寄存器或者输出数据寄存器的值，途经N-MOS管，最终输出到I/O端口。
这里要注意N-MOS管，当设置输出的值为高电平的时候，N-MOS管处于关闭状态，此时I/O端口的电平就不会由输出的高低电平决定，而是由I/O端口外部的上拉或者下拉决定；
当设置输出的值为低电平的时候，N-MOS管处于开启状态，此时I/O端口的电平就是低电平。
同时，I/O端口的电平也可以通过输入电路进行读取；注意，I/O端口的电平不一定是输出的电平。
开漏复用输出模式
开漏复用输出模式，与开漏输出模式很是类似。只是输出的高低电平的来源，不是让CPU直接写输出数据寄存器，取而代之利用片上外设模块的复用功能输出来决定的。
片内外设功能：TX1，MOSI，MISO，SCK，SS
推挽输出模式
可以输出高低电平0和1，适用于双向IO使用。具有一定的电压与电流驱动能力，可以直接驱动合适的元件工作，若需要更高或者更低的电压驱动，这就需要开漏模式。
推挽输出模式下（P-MOS管+N-MOS管），通过设置位设置/清除寄存器或者输出数据寄存器的值，途经P-MOS管和N-MOS管，最终输出到I/O端口。
这里要注意P-MOS管和N-MOS管，当设置输出的值为高电平的时候，P-MOS管处于开启状态，N-MOS管处于关闭状态，此时I/O端口的电平就由P-MOS管决定：高电平；
当设置输出的值为低电平的时候，P-MOS管处于关闭状态，N-MOS管处于开启状态，此时I/O端口的电平就由N-MOS管决定：低电平。
同时，I/O端口的电平也可以通过输入电路进行读取；注意，此时I/O端口的电平一定是输出的电平。
推挽复用输出模式
推挽复用输出模式，与推挽输出模式很是类似。只是输出的高低电平的来源，不是让CPU直接写输出数据寄存器，取而代之利用片上外设模块的复用功能输出来决定的。
片内外设功能IIC的SCL、SDL
推挽输出与开漏输出的区别
| 推挽输出 | 开漏输出 | |
| 高电平 | P-MOS激活 N-MOS断开 3.3V | P-MOS断开 N-MOS断开 由外部电路决定 |
| 低电平 | P-MOS断开 N-MOS激活 0V | P-MOS断开 N-MOS激活 0V |
| 优点 | 可以直接输出3.3V | 配合外部电路更加灵活 |
| 缺点 | 只能输出3.3V | 高电平实际是高阻态 无法输出电流 |
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