在MCU微控制器/单片机及相关基础里说到通用输入输出引脚GPIO单片机最基础的功能是读取输入和控制输出读0和1的硬件外设。如果是单片机由MCU固件 直接写寄存器操控如果是LinuxAP主则由Linux驱动操控GPIO电路结构上面是每个GPIO的内部结构最上面是输入电路输入的是外部电路的电平信号而下半部分是输出电路输出的是微控制器内部的控制信号最后边有俩保护二极管当电压高于/低于 VDD/VSS时输入被钳位至VDD/VSS左右防止过高或过低的电压导致芯片内部损坏输入模式TTL施密特触发器将模拟信号转化为数字信号输入数据寄存器可以存储输入信号可以通过端口模式寄存器来选择使用上拉或者是下拉电阻当输入信号弱容易收到干扰不稳定时选择上拉输入模式下拉不常用上拉输入寄存器直接读取IO端口的电平IO为高电平则读取高电平IO为低则读取低电平端口悬空无信号时读取的是高电平下拉输入寄存器直接读取IO端口的电平IO为高电平则读取高电平IO为低则读取低电平端口悬空无信号时读取的是低电平。浮空输入寄存器直接读取IO端口的电平IO为高电平则读取高电平IO为低则读取低电平端口悬空无信号时读取的是电平是不确定的。【输入阻抗高、MCU采集状态是单纯的外部信号没有IO信号时读取的端口状态不确定】模拟输入I/O端口的模拟信号不经过施密特触发器直接输入到模拟外设如ADC模块输出模式通过编程直接控制寄存器的数值0 or 1复用功能输出的控制源来自片上外设如串口开漏输出和推挽输出的区别1、开漏输出只能拉低输出信号高电平需要靠外部电阻拉高。但支持线与功能2、推挽输出可以提供较强的高电平与低电平驱动能力但不支持线与功能在单片机中除了需要使用开漏输出的场合一般都使用推挽输出模式推挽输出P-MOS和N-MOS同一时间只有一个管子导通当P-MOS通则输出高电平N-MOS通则低电平驱动能力和IO端口特性有关开漏输出只有一个N-MOS管。没有上拉电阻时N-MOS管导通、输出端口信号被拉低当N-MOS管截至其电阻可以看作无穷大输出电阻为高阻态。要想输出高电平需要外部上拉电阻提供驱动输出。【特点当多个开漏输出引脚连在一块时都输出高电平才能输出高电平否则所有引脚电压被这一个拉低了】推挽复用输出与推挽输出类似只是其控制源来自片上外设【PWM/串口等】开漏复用输出与开漏输出类似只是其控制源来自片上外设【I2C等】