[mystery]-gpio

GPIO

　　Gerneral－Purpose　IO　ports，即通用IO口。

　　在嵌入式系統中常常有數量衆多，但是卻比較簡單的外部裝置/電路。

　　對這些裝置/電路，有的需要CPU為之提供控制手段，有的則需要被CPU用做輸入信号。

　　許多這樣的裝置/電路隻要求一位，即隻要有開/關兩種狀态就夠了，比如控制某個LED燈亮與滅；或者通過擷取某個管腳的電平屬性來達到判斷外圍裝置的狀态。

　　對這些裝置/電路的控制，使用傳統的串行口或并行口都不合适，是以在微控制器晶片上一般都會提供一個“通用可程式設計IO接口”，即GPIO。

　　接口至少有兩個寄存器，即“通用IO控制寄存器”與“通用IO資料寄存器”。

　　資料寄存器的各位都直接引緻晶片外部，而對這種寄存器中每一位的作用，即每一位的信号流通方向，則可以通過控制寄存器中對應位獨立地加以設定，比如可以設定某個管腳的屬性為輸入、輸出或其它特殊功能。

注意

　　在實際的MCU中，GPIO是有多種形式的。比如，有的資料寄存器可以按照位尋址，有些卻不能按照位尋址，這在程式設計時就要加以區分。

　　為了使用友善，很多MCU的GPIO接口除去兩個标準寄存器必須具備外，還提供上拉寄存器，可以設定IO的輸出模式是高阻，還是帶上拉的電平輸出，或者不帶上拉的電平輸出。這使得在電路設計中，外圍電路就可以簡化不少。

為什麼要使用上拉電阻

一般作單鍵觸發使用時，如果IC本身沒有内接電阻，為了使單鍵維持在不被觸發的狀态或是觸發後回到原狀态，必須在IC外部另接一電阻。

數字電路有三種狀态：高電平、低電平、和高阻狀态，有些應用場合不希望出現高阻狀态，可以通過上拉電阻或下拉電阻的方式使處于穩定狀态，具體視設計要求而定！

一般說的是I/O端口，有的可以設定，有的不可以設定，有的是内置，有的是需要外接，I/O端口的輸出類似于一個三極管的C，當C接通過一個電阻和電源連接配接在一起的時候，該電阻成為上拉電阻，也就是說，該端口正常時為高電平；C通過一個電阻和地連接配接在一起的時候，該電阻稱為下拉電阻。

上拉電阻是用來解決總線驅動能力不足時提供電流的問題的。一般說法是上拉增大電流，下拉電阻是用來吸收電流。

 本文轉自infohacker 51CTO部落格，原文連結:http://blog.51cto.com/liucw/1190584