图8为GPIO带上拉电阻输入，需要将端口配置为独立的上拉电阻。可以看到，输入路径经过施密特触发器后，当端口配置为普通IO输入时，该输入路径进入到输入数据寄存器，因此就可以通过输入数据寄存器读取IO口的电平状态，例如将IO口连接按键，读取外部按键的电平状态；当端口配置成复用功能时，输入路径会直接连接到芯片上具体的外设中去，例如将端口配置成串口USART，那么该IO口就是串口的接收RXD管脚。

        输入上拉模式下，GPIO端口悬空无输入信号时，输入端的电平可以默认保持在高电平；而当输入信号低电平时，IO口读取的电平就是低电平；当输入信号高电平时，IO口读取的电平自然就是高电平。

（6）、带下拉输入

        图9为GPIO带下拉电阻输入，需要将端口配置为独立的下拉电阻。可以看到，输入路径经过施密特触发器后，当端口配置为普通IO输入时，该输入路径进入到输入数据寄存器，因此就可以通过输入数据寄存器读取IO口的电平状态，例如将IO口连接按键，读取外部按键的电平状态；当端口配置成复用功能时，输入路径会直接连接到芯片上具体的外设中去，例如将端口配置成串口USART，那么该IO口就是串口的接收RXD管脚。

        输入下拉模式下，GPIO端口悬空无输入信号时，输入端的电平可以默认保持在低电平；而当输入信号高电平时，IO口读取的电平就是高电平；当输入信号低电平时，IO口读取的电平自然就是低电平。

图9 GPIO带下拉输入

（7）、浮空输入

        图10为GPIO浮空输入。输入浮空模式下，指的是该IO口既不配置接上拉电阻也不配置接下拉电阻。如果该引脚悬空的情况无信号输入时，该端口的电平是不确定的。当有电平信号进入IO时，IO电平状态是完全由外部输入决定，MCU复位上电后，默认为浮空输入模式。

图10 GPIO浮空输入

（8）、模拟输入

        图11为GPIO模拟输入。当 STM32需要进行 AD( 模数 ) 转换采样时，需要把引脚设置为模拟输入模式，模拟输入模式下，不需要连接上拉和下拉电阻，因为GPIO用于模拟功能时，引脚的上、下拉电阻是不起作用的。这个时候即使在配置了上拉或下拉电阻，也不会影响到模拟信号的输入。

        同时输入信号不再经过TTL施密特触发器，可将外部电压信号直接输入到内部的ADC 外设中去。因为经过施密特触发器后信号只有0、1两种状态，所以ADC外设要采集到原始的、连续变化的模拟信号，信号源输入必须在施密特触发器之前。

        需要注意到的是，由于模拟输入不接上下拉电阻，也不经过输入的TTL施密特触发器，同时不像输出功能需要经过输出控制缓冲器，因此在芯片上少连接了很多器件，当芯片有不用的管脚时，可以考虑配置成模拟输入以节省功耗。

图11 模拟输入

四、总结

        本篇在STM32的GPIO的基本结构的基础上，进一步对GPIO的各种工作模式进行介绍，为GPIO选择不同的模式配置就可以让GPIO在实际使用运行过程中扮演不同的角色，在下一篇将继续介绍GPIO基础知识篇之寄存器原理。

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