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一、什么是GPIO

GPIO（英語：General-purpose input/output），通用型之輸入輸出的簡稱，功能類似8051的P0—P3，其接腳可以供使用者由程控自由使用，PIN腳依現(xiàn)實考量可作為通用輸入（GPI）或通用輸出（GPO）或通用輸入與輸出（GPIO），如當(dāng)clk generator, chip select等。

既然一個引腳可以用于輸入、輸出或其他特殊功能，那么一定有寄存器用來選擇這些功能。對于輸入，一定可以通過讀取某個寄存器來確定引腳電位的高低；對于輸出，一定可以通過寫入某個寄存器來讓這個引腳輸出高電位或者低電位；對于其他特殊功能，則有另外的寄存器來控制它們。

二、GPIO推挽輸出和開漏輸出電路圖分析

推挽輸出：

可以輸出高，低電平，連接數(shù)字器件。

輸出 0 時，N-MOS 導(dǎo)通，P-MOS 高阻，輸出0。

輸出 1 時，N-MOS 高阻，P-MOS 導(dǎo)通，輸出1（不需要外部上拉電路）。

開漏輸出： 輸出端相當(dāng)于三極管的集電極。 要得到高電平狀態(tài)需要上拉電阻才行。適合于做電流型的驅(qū)動,其吸收電流的能力相對強(一般20ma以內(nèi))。

輸出 0 時，N-MOS 導(dǎo)通，P-MOS 不被激活，輸出0。

輸出 1 時，N-MOS 高阻， P-MOS 不被激活，輸出1（需要外部上拉電路）；可以讀IO輸入電平變化，此模式可以把端口作為雙向IO使用。

推挽電路：  上面的三極管是N型三極管，下面的三極管是P型三極管，請留意控制端、輸入端和輸出端。  當(dāng)Vin電壓為V+時，上面的N型三極管控制端有電流輸入，Q3導(dǎo)通，于是電流從上往下通過，提供電流給負載。 經(jīng)過上面的N型三極管提供電流給負載（Rload），這就叫「推」。  當(dāng)Vin電壓為V-時，下面的三極管有電流流出，Q4導(dǎo)通，有電流從上往下流過。

經(jīng)過下面的P型三極管提供電流給負載（Rload），這就叫「挽」。  以上，這就是推挽（push-pull）電路。 那么什么是開漏呢？ 要理解開漏，可以先理解開集。  如圖，開集的意思，就是集電極C一端什么都不接，直接作為輸出端口。  如果要用這種電路帶一個負載，比如一個LED，必須接一個上拉電阻，就像這樣。

當(dāng)Vin沒有電流，Q5斷開時，LED亮。  當(dāng)Vin流入電流，Q5導(dǎo)通時，LED滅。 開漏電路，就是把上圖中的三極管換成場效應(yīng)管（MOSFET）。  N型場效應(yīng)管各個端口的名稱：

場效應(yīng)管是電壓控制型元器件，只要對柵極施加電壓，DS就會導(dǎo)通。 結(jié)型場效應(yīng)管有一個特性就是它的輸入阻抗非常大，這意味著：沒有電流從控制電路流出，也沒有電流進入控制電路。沒有電流流入或流出，就不會燒壞控制電路。 而雙極型晶體管不同，是電流控制性元器件，如果使用開集電路，可能會燒壞控制電路。 這大概就是我們總是聽到開漏電路而很少聽到開集電路的原因吧？因為開集電路被淘汰了。 有人說，開漏單刀單置，推挽單刀雙置，這樣理解也有一定的道理。

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