模式選擇匯總參考表：

輸出模式：

1. 推挽輸出 (Push-Pull)

       VDD│├──P-MOS?──┐ (受控導通)│         │
控制邏輯─┤         ├───GPIO引腳│         │├──N-MOS?──┘ (受控導通)│GND工作狀態：
高電平：P-MOS導通，N-MOS截止 → 引腳=VDD
低電平：P-MOS截止，N-MOS導通 → 引腳=GND

• 特點：

  • 雙MOS管協同工作（P管拉高，N管拉低）

  • 可主動輸出高/低電平

  • 驅動能力強（典型20mA），多個IO之間不可以直接并聯，否則短路

• 應用：

  • LED控制

  • 驅動繼電器

  • SPI、UART通信

  • 高速數字信號

2. 開漏輸出 (Open-Drain)

       VDD│├──P-MOS ──┐ (永久禁用)│         │
控制邏輯─┤         ├───GPIO引腳───┬──外部上拉電阻──VDD_EXT│         │             │ (可選不同電壓)├──N-MOS?──┘ (受控導通)  ││                      ▼GND                    GND工作狀態：
低電平：N-MOS導通 → 引腳=GND
高電平：N-MOS截止 → 引腳懸空（需外部上拉）

• 特點：

  • 只有N-MOS工作

  • 高電平依賴外部上拉

  • 支持"線與"連接，即多個IO之間可以直接并聯

• 應用：

  • I2C/SMBus總線

  • 電平轉換（3.3V?5V）

  • 多設備中斷共享

  • 開關鍵控

?

?

輸入模式：?

1. 浮空輸入 (Floating Input)

       VDD│├──P-MOS ──┐ (禁用)│         │
控制邏輯─┤         ├───GPIO引腳───外部信號源│         │├──N-MOS ──┘ (禁用)│GND▲│無上拉/下拉

• 特點：

  • 完全懸空狀態

  • 高阻抗輸入（>1MΩ）

  • 易受干擾

• 應用：

  • 外部明確驅動的信號

  • ADC輸入前級

  • 高速數字信號接收

?2. 上下拉輸入 (Pull-up Input)

       VDD││ 內部上拉電阻(30-50kΩ)├───┬──────┐│   │      │├──P-MOS ──┤ (禁用)│         │
控制邏輯─┤         ├───GPIO引腳│         │├──N-MOS ──┘ (禁用)│GNDVDD│├──P-MOS ──┐ (禁用)│         │
控制邏輯─┤         ├───GPIO引腳│         │├──N-MOS ──┘ (禁用)│GND▲│內部下拉電阻(30-50kΩ)

• 特點：

  • 內部上拉電阻使能

  • 默認高電平

  • 抗干擾能力增強

• 應用：

  • 按鍵檢測（按鍵接地）

  • 數字傳感器輸入

  • 默認高有效的信號

?3. 模擬輸入 (Analog Input)

       VDD│├──P-MOS ──┐ (禁用)│         │
控制邏輯─┤         ├───GPIO引腳───┬──ADC輸入│         │             │├──N-MOS ──┘ (禁用)      ▼│                  模擬信號源GND

• 特點：

  • 完全斷開數字電路

  • 高阻抗模式（>10MΩ）

  • 無上拉/下拉

• 應用：

  • ADC采樣

  • 模擬傳感器接口

  • 精密測量電路

實際配置示例（STM32 HAL庫）：

// 推挽輸出
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;// 開漏輸出（I2C）
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;// 上拉輸入（按鍵檢測）
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;// 下拉輸入
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;// 模擬輸入（ADC）
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

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