【ARM】ARM体系结构－GPIO

GPIO

   Gerneral－Purpose　IO　ports，即通用IO口。

　　在嵌入式系统中常常有数量众多，但是却比较简单的外部设备/电路。

　　对这些设备/电路，有的需要CPU为之提供控制手段，有的则需要被CPU用做输入信号。

　　许多这样的设备/电路只要求一位，即只要有开/关两种状态就够了，比如控制某个LED灯亮与灭；或者通过获取某个管脚的电平属性来达到判断外围设备的状态。

   对这些设备/电路的控制，使用传统的串行口或并行口都不合适，所以在微控制器芯片上一般都会提供一个“通用可编程IO接口”，即GPIO。

   接口至少有两个寄存器，即“通用IO控制寄存器”与“通用IO数据寄存器”。

   数据寄存器的各位都直接引致芯片外部，而对这种寄存器中每一位的作用，即每一位的信号流通方向，则可以通过控制寄存器中对应位独立地加以设置，比如可以设置某个管脚的属性为输入、输出或其它特殊功能。

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注意

　　在实际的MCU中，GPIO是有多种形式的。比如，有的数据寄存器可以按照位寻址，有些却不能按照位寻址，这在编程时就要加以区分。

　　为了使用方便，很多MCU的GPIO接口除去两个标准寄存器必须具备外，还提供上拉寄存器，可以设置IO的输出模式是高阻，还是带上拉的电平输出，或者不带上拉的电平输出。这使得在电路设计中，外围电路就可以简化不少。

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为什么要使用上拉电阻

一般作单键触发使用时，如果IC本身没有内接电阻，为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态，必须在IC外部另接一电阻。

   数字电路有三种状态：高电平、低电平、和高阻状态，有些应用场合不希望出现高阻状态，可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使处于稳定状态，具体视设计要求而定！

一般说的是I/O端口，有的可以设置，有的不可以设置，有的是内置，有的是需要外接，I/O端口的输出类似于一个三极管的C，当C接通过一个电阻和电源连接在一起的时候，该电阻成为上拉电阻，也就是说，该端口正常时为高电平；C通过一个电阻和地连接在一起的时候，该电阻称为下拉电阻。

   上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的问题的。一般说法是上拉增大电流，下拉电阻是用来吸收电流。