STM32 Hiểu cài đặt GPIO

Trong thư viện ngoại vi tiêu chuẩn STM32, chúng ta cần cấu hình GPIO.

Nhưng có 3 chức năng mà tôi không chắc cách cấu hình chúng;

• GPIO_InitStr struct.GPIO_Speed
• GPIO_InitStr struct.GPIO_OType
• GPIO_InitStr struct.GPIO_PuPd

Trong GPIO_Speed , có 4 cài đặt để chọn

GPIO_Speed_2MHz  /*!< Low speed */
GPIO_Speed_25MHz /*!< Medium speed */
GPIO_Speed_50MHz /*!< Fast speed */
GPIO_Speed_100MHz

Làm thế nào để tôi biết tôi chọn tốc độ nào? Có bất kỳ lợi thế hoặc bất lợi khi sử dụng tốc độ cao hoặc tốc độ thấp? (ví dụ: tiêu thụ điện năng?)

Trong GPIO_OType , có 2 cài đặt để chọn

GPIO_OType_PP // Push pull
GPIO_OType_OD // Open drain

Làm thế nào để biết nên chọn cái nào? và mở cống và đẩy kéo là gì?

Trong GPIO_PuPd , có 3 cài đặt để chọn

GPIO_PuPd_NOPULL // No pull
GPIO_PuPd_UP     // Pull up
GPIO_PuPd_DOWN   // Pull down

Tôi nghĩ rằng cài đặt này có liên quan đến cài đặt ban đầu của kéo đẩy.

• GPIO_PuPd (Kéo lên / Kéo xuống)

  Trong các mạch kỹ thuật số, điều quan trọng là các đường tín hiệu không bao giờ được phép "nổi". Đó là, họ cần phải luôn ở trạng thái cao hoặc trạng thái thấp. Khi nổi, trạng thái không xác định và gây ra một vài loại vấn đề khác nhau.

  Cách để sửa lỗi này là thêm một điện trở từ đường tín hiệu vào Vcc hoặc Gnd. Theo cách đó, nếu đường dây không được tích cực điều khiển cao hay thấp, điện trở sẽ khiến điện thế bị trôi đến một mức đã biết.

  ARM (và các bộ vi điều khiển khác) có mạch tích hợp để thực hiện việc này. Bằng cách đó, bạn không cần thêm một phần khác vào mạch của mình. Ví dụ: nếu bạn chọn "GPIO_PuPd_UP", thì việc thêm một điện trở giữa đường tín hiệu và Vcc là tương đương.

• GPIO_OType (Loại đầu ra):

  Đẩy-kéo: Đây là loại đầu ra mà hầu hết mọi người nghĩ là "tiêu chuẩn". Khi đầu ra xuống thấp, nó sẽ chủ động "kéo" xuống đất. Ngược lại, khi đầu ra được đặt ở mức cao, nó sẽ chủ động "đẩy" về phía Vcc. Đơn giản hóa, nó trông như thế này:

  

  Mặt khác, đầu ra Open-Drain chỉ hoạt động theo một hướng. Nó có thể kéo pin về phía mặt đất, nhưng nó không thể đẩy nó lên cao. Tưởng tượng hình ảnh trước đó, nhưng không có MOSFET phía trên. Khi nó không được kéo xuống đất, MOSFET chỉ đơn giản là không dẫn điện, khiến đầu ra nổi:

  

  Đối với loại đầu ra này, cần phải có một điện trở kéo lên được thêm vào mạch, điều này sẽ làm cho đường dây lên cao khi không được điều khiển thấp. Bạn có thể thực hiện việc này với một phần bên ngoài hoặc bằng cách đặt giá trị GPIO_PuPd thành GPIO_PuPd_UP.

  Cái tên này xuất phát từ thực tế là cống của MOSFET không được kết nối nội bộ với bất cứ thứ gì. Loại đầu ra này còn được gọi là "collector mở" khi sử dụng BJT thay vì MOSFET.

• GPIO_Speed

  Về cơ bản, điều này kiểm soát tốc độ xoay (thời gian tăng và thời gian rơi) của tín hiệu đầu ra. Tốc độ quay càng nhanh, tiếng ồn phát ra từ mạch càng nhiều. Đó là một thực hành tốt để giữ tốc độ quay chậm, và chỉ tăng nó nếu bạn có một lý do cụ thể.

Tốc độ GPIO là tần số tối đa mà GPIO có thể tạo ra. Cài đặt thấp hơn có thể tiết kiệm năng lượng.

Loại đầu ra là cho dù chân xác nhận mức cao và thấp (kéo đẩy) hay liệu đầu ra có bật cổng của FET được gắn vào chân tại cống (Mở cống). Điều này có thể thuận tiện nếu bạn cần bất kỳ pin đính kèm nào để có thể kéo xe buýt xuống thấp mà không rút ngắn các chân khác.

Kéo điện trở lên gắn đầu ra pin vào đường ray điện, và kéo xuống gắn nó qua điện trở xuống đất. Điều này, trong số những thứ khác, kiểm soát điện áp của pin ngay cả khi bit ở trạng thái trở kháng cao. Điều này rất quan trọng để làm những việc như sử dụng một công tắc tại chỗ để thay đổi giá trị đầu vào kỹ thuật số. Ngay cả khi mở công tắc, đầu vào có thể dự đoán được.