我正在阅读 ARM Cortex 芯片的数据表，特别是 GPIO 章节。最终，我想配置各种 GPIO 引脚以在“备用功能”模式下使用它们来对 SRAM 进行读/写访问。
在所有可用的 GPIO 寄存器中，我不明白两个：GPIO_PUPDR分别GPIO_OTYPE是“上拉/下拉寄存器”和“输出类型寄存器”。
因为GPIO_PUPDR我有三个选择：
因为GPIO_0TYPE我有两个选择：
所有不同配置之间有什么区别，哪种配置最适合 SRAM 通信？
我正在处理的电路板的文档可在此处获得（参见第 24 页的 SRAM 原理图）。此处提供了 ARM 芯片的参考手册（有关 GPIO 寄存器，请参见第 145 和 146 页）。
这个答案对处理器和外围设备是通用的，最后有一个特定于 SRAM 的注释，这可能与您的特定 RAM 和 CPU 有关。
输出引脚可以三种不同的模式驱动：
输入引脚可以是门输入，具有：
还有一种施密特触发输入模式，其中输入引脚通过弱上拉拉至初始状态。当它被单独放置时，它会保持其状态，但可能会以最小的努力被拉到一个新的状态。
当多个栅极或引脚通过（外部或内部）上拉连接在一起时，开漏非常有用。如果所有引脚都为高电平，则它们都是开路并且上拉将引脚驱动为高电平。如果任何引脚为低电平，则它们在绑在一起时都会变低。这种配置有效地形成了一个AND门。
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2019 年 11 月添加的注释 - 7 年多后：组合多个集电极/漏极开路输出的配置传统上被称为“有线 OR”配置。将其称为 OR（甚至传统上）并不能使它成为一个。如果您使用负逻辑（传统上可能是这种情况），情况会有所不同，但在下文中，我将坚持正逻辑约定，除非特别说明，否则这是正确使用的。
多年来，关于形成“与”门的上述评论已被多次询问 - 并且有人建议结果是“真的”是一个“或”门。这很复杂。
简单的图片是，如果几个集电极开路输出连接在一起，那么如果任何一个集电极开路晶体管导通，那么公共输出将为低电平。为了使公共输出为高，所有输出都必须关闭。
如果您考虑组合 3 个输出 - 要使结果变高，所有 3 个输出都需要单独变高。111 -> 1. 那是一个“与”。
如果您将每个输出级视为一个反相器，那么对于每个具有高输出的输出级，它的输入必须是低的。因此，要获得组合的高输出，您需要三个 000 -> 1 。那是一个“NOR”。
有人建议这是一个 OR - 任何具有至少 1 个的 XYZ 都是 1 -> 1。
我不能真正将这个想法“强加”到这种情况上。
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在驱动 SRAM 时，您可能希望尽可能稳定且快速地将数据线或地址线驱动为高或低，以便需要主动向上和向下驱动，因此表示推挽。在某些具有多个 RAM 的情况下，您可能想要做一些巧妙的事情并合并行，而另一种模式可能更适合。
使用带有来自 SRAM 的数据输入的 SRAM，如果 RAM IC 始终断言数据，那么没有上拉的引脚可能是可以的，因为 RAM 始终设置电平，这可以最大限度地减少负载。如果 RAM 数据线有时是开路或三态，您将需要输入引脚能够设置自己的有效状态。在非常高速的通信中，您可能希望使用上拉和下拉，因此并联的有效电阻是终端电阻，总线空闲电压由两个电阻设置，但这有点专业。
我从STM32 Understanding GPIO Settings中找到了这个答案
在数字电路中，绝不允许信号线“浮动”，这一点很重要。也就是说，它们需要始终处于高状态或低状态。浮动时，状态是不确定的，会导致一些不同类型的问题。
纠正这个问题的方法是在信号线上添加一个电阻到 Vcc 或 Gnd。这样，如果线路没有被主动驱动为高电平或低电平，电阻器将导致电位漂移到已知水平。
ARM（和其他微控制器）具有执行此操作的内置电路。这样，您无需在电路中添加另一部分。比如选择“GPIO_PuPd_UP”，相当于在信号线和Vcc之间加了一个电阻。
Push-Pull：这是大多数人认为“标准”的输出类型。当输出变低时，它被主动“拉”到地。相反，当输出设置为高电平时，它会被主动“推”向 Vcc。简化后，它看起来像这样：
另一方面，开漏输出仅在一个方向上有效。它可以将引脚拉向地面，但不能将其拉高。想象一下前面的图像，但没有上 MOSFET。当它不拉到地时，（下侧）MOSFET 只是不导电，这会导致输出浮动。
对于这种类型的输出，需要在电路中添加一个上拉电阻，这会导致线路在未被驱动为低电平时变为高电平。您可以使用外部部件或通过将 GPIO_PuPd 值设置为 GPIO_PuPd_UP 来执行此操作。
这个名字来源于 MOSFET 的漏极在内部没有连接到任何东西。当使用 BJT 而不是 MOSFET 时，这种类型的输出也称为“集电极开路”。
基本上，这控制了输出信号的转换速率（上升时间和下降时间）。压摆率越快，电路辐射的噪声就越多。保持压摆率缓慢是一种很好的做法，并且只有在您有特定原因时才增加它。
还有一点小花絮：对于没有明确“漏极开路”模式的微控制器，例如 AVR 和基于 Arduino ATmega328 的板，例如 Uno，可以通过编写包装函数来模拟这种“漏极开路”模式当您发送它时，它只是将一个引脚设置为“输出低电平”，当您发送它时，它会将0引脚配置为“输入低电平”（高阻抗模式，内部上拉电阻未打开）1。通过这种方式，您可以获得相同的效果。这些现代 32 位 ARM 内核微控制器只是有更多选择而已。
此外，与上述链接的 STM32 参考手册的 p146指出以下[我的补充在方括号中]：
– 开漏模式：输出寄存器中的“0”激活 N-MOS [从而通过将引脚连接到 GND 来主动驱动低电平]，而输出寄存器中的“1”使端口处于 Hi-Z（P- MOS 永远不会被激活）[高阻抗模式——与没有上拉或下拉电阻的浮动输入相同]
– 推挽模式：输出寄存器中的“0”激活 N-MOS [通过将引脚连接到 GND 主动驱动低电平]，而输出寄存器中的“1”激活 P-MOS [通过连接主动驱动高电平引脚到 VCC]
在 Arduino 代码中，“包装函数”可以这样实现：
digitalWriteOpenDrain(byte pin, bool state)
{
// Actively drive LOW
if (state==LOW)
{
pinMode(pin, OUTPUT);
digitalWrite(pin, LOW);
}
// High impedance mode
// (note that an internal or external pull-up resistor can optionally be added if you like, according to your requirements)
else //state==HIGH
{
pinMode(pin, INPUT);
digitalWrite(pin, LOW);
}
}
或简化：
digitalWriteOpenDrain(byte pin, bool state)
{
digitalWrite(pin, LOW);
// Actively drive LOW
if (state==LOW)
{
pinMode(pin, OUTPUT);
}
// High impedance mode
// (note that an internal or external pull-up resistor can optionally be added if you like, according to your requirements)
else //state==HIGH
{
pinMode(pin, INPUT);
}
}
请注意，要打开 Arduino 上的内部上拉电阻，您可以执行以下操作：
pinMode(pin, INPUT_PULLUP);
或者（同样的事情）：
pinMode(pin, INPUT);
digitalWrite(pin, HIGH);