Режимы портов в STM32

@RomDo · Регистрация: 12.06.2015

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте уважаемые форумчане, начал изучение АРМ контроллеров и возник вопрос по поводу конфигурации портов.
До этого более или мение програмил АВРки и такуих вопросов какбы не возникало изза отсуствия такого широкого конфигурирования.
Дело вот в чем, почитал я пост Ди ARM. Учебный Курс. Порты GPIO вроде все ясно, но при практической попытке сделать чтото под свои нужды (в учебных целях) запутался в 3х соснах, а точнее в 7ми :))
Мог бы мне кто то на пальцах показать/рассказать как и для чего нужны данные режимы портов и что они вообще все значат (что это за подтяжки итд):

- Вход Hi-Z
- Вход с подтяжкой вверх
- Вход с подтяжкой вниз
- Аналоговый вход (для каналов АЦП)
- Выход с открытым коллектором (стоком, если быть точным)
- Выход тяни-толкай (push-pull)
- И альтернативные функции, т.е. работа от периферии. Тут у нас формируется выход вида вида тяни-толкай или открытый коллектор.

Заранее извиняюсь за такие глупые вопросы, гугл мне не смог помочь
Спасибо.

@judshym · 18.02.2012, 19:14

"Hi-Z" -- высокоомное состояние, оно же, Z - состояние, оно же 3-е состояние -- выход болтается в воздухе, необходимо, например, если необходимо объединить ВЫХОДЫ микроконтроллера и ВЫХОДЫ другого устройства, без коллизий.

"- Выход с открытым коллектором (стоком, если быть точным)" -- выход или подключен к "0" или в воздухе болтается (например, для внешней подтяжки вверх)

"- Выход тяни-толкай (push-pull)" -- двухтактный выход, полноценный выход или "0" или "1"

"- Вход с подтяжкой вверх" -- на входе стоит резистор на "+", состояние по умолчанию (если на вход ничего не подано) будет "1"

"- Вход с подтяжкой вниз" -- на входе стоит резистор на "землю", состояние по умолчанию (если на вход ничего не подано) будет "0"

@RomDo · 18.02.2012, 20:28

Сразу хочу задать пару вопросов:
Вход с подтяжкой вверх/вниз - тут чтоб каклибо задействовать вход надо прижать к земле (вверх) или к питанию(вниз), например кнопкой к земле ???

HiZ я так и непонял :)) но думаю щас он мне сильно и не пригодится

и порты (выходные) выдаю 3.3v ???

@omdryis5 · 18.02.2012, 20:59

[quote="Romdo"]Вход с подтяжкой вверх/вниз - тут чтоб каклибо задействовать вход надо прижать к земле (вверх) или к питанию(вниз), например кнопкой к земле ???
quote]
Можно для этого, если хватит сопротивления подтяжки.
Hi-z вход без подтяжек. Если такой вход подключать к выходу с push-pul, то нет смысла вводить подтяжку.
Выход push-pul, это выход с двумя устойчивыми состояниями.

@@mtom · 18.02.2012, 21:03

тут чтоб каклибо задействовать вход

не совсем понял что имелось в виду, но если вы хотите использовать кнопку, то да, можете, например, повесиь ее на общий, а пин подтянуть к питалову. тоже самое есть и у AVR, такие же внутренние подтягивающие резисторы.

и порты (выходные) выдаю 3.3v

смотря какое напряжение питания, но номинально да, 3.3В. пять вольт, если вы к ним привыкли, конечно не увидите

@judshym · 18.02.2012, 21:39

Из STM32F10x_ref_manual стр.74 рисунок 9, позволил себе чуть дорисовать.
Имеется на входе два отключаемых резистора R1, R2,
На выходе есть 2 транзистора VT1, VT2,
На рисунке я его показал крестом ключ (для наглядности) S1.

Рассмотрим входную цепь "INPUT DRIVER"
Итак каждый резистор R1 и R2 отключаемый (имеет последовательно включенный ключ).
Если замкнут ключ в цепи R1, то получиться "- Вход с подтяжкой вверх", если в цепи R2 "- Вход с подтяжкой вниз".
если оба ключа разомкнуты, то получиться плавающий вход "Input Ftooting".
т.е. если нужна кнопка, по настраиваем "- Вход с подтяжкой вверх" и цепляем кнопку от порта на землю. кнопка не нажата - на порту будет "1", нажата -"0".
или наоборот настраиваем "- Вход с подтяжкой вниз" и цепляем кнопку от порта на "+Uп" кнопка не нажата - на порту будет "0", нажата -"1".
В режиме "Input Ftooting" если хочешь кнопку, то надо внешний резистор ставить.

Выход "OUTPUT DRIVER"
Ключ S1 замкнут.
Если транзисторы VT1 и VT2 работают в противофазе то будет режим "- Выход тяни-толкай (push-pull)"
если VT1 отключен, а VT2 работает и резисторы R1, R2 отключены, -- получаем режим "- Выход с открытым коллектором (стоком, если быть точным)"

Если Ключ S1 разомкнуть, резисторы отключить, т.е. выход будет "оторван" от всех цепей получиться режим "Выход с третьим состоянием"

@RomDo · 18.02.2012, 22:56

judshym огого, спасибо что так детально разжевал :) многое понял
А для чего вообще нужен Hi-Z режим ?
как Вы писали выше
"необходимо, например, если необходимо объединить ВЫХОДЫ микроконтроллера и ВЫХОДЫ другого устройства, без коллизий."
но я не очень понял =\

@@mtom · 18.02.2012, 23:28

Почитайте это. Там есть про HI-Z и многое другое + куча веселых картинок.

@RomDo · 20.02.2012, 21:39

С Hi-Z вроде разобрался
Теперь если не сложно объясните КАК происходит это конфигурирование ?? =\
Вот кусочек кода из Keil который выкладывал Ди:

Code
1
2
3
4
5
6
7
8
9
// Выставляем тактирование в APB2
RCC->APB2ENR    |= RCC_APB2ENR_IOPBEN;
 
// Конфигурируем CRL регистры.
GPIOB->CRL   &= ~GPIO_CRL_CNF5;   // Сбрасываем биты CNF для бита 5. Режим 00 - Push-Pull
GPIOB->CRL    |= GPIO_CRL_MODE5_0;   // Выставляем бит MODE0 для пятого пина. Режим MODE01 = Max Speed 10MHz
 
GPIOB->BSRR = GPIO_BSRR_BR5;      // Сбросили бит.
GPIOB->BSRR = GPIO_BSRR_BS5;      // Установили бит.

А вот и пару вопросов ... а точнее один и большой :)

Строки конфигурирования CRL регистров

Code
1
2
GPIOB->CRL   &= ~GPIO_CRL_CNF5;   // Сбрасываем биты CNF для бита 5. Режим 00 - Push-Pull
GPIOB->CRL    |= GPIO_CRL_MODE5_0;   // Выставляем бит MODE0 для пятого пина. Режим MODE01 = Max Speed

тут как я понял связка "&= ~" делает сброс регистра, а "|=" - выставляет.
НО ... не понял как происходит это выставление.
В фрагменте строки "GPIO_CRL_CNF5" мы сбрасываем в 00 (это вроде понятно и режим Push-Pull тоже) но как установить режимы 01, 10, 11 согласно таблице

<Изображение удалено>

Тоже самое по поводу установки скорости порта, объясните КАК происходит эта установка режимов ???
В АВР все было просто (на примере ДДРх, просто выставлял 0 и 1 в нужном количестве).

И еще заметил что у ВХОДа и ВЫХОДа портов согласно картинке одинаковые комбинации (00, 01, 10) но бит "MODE[1:0] 00" выставляет порт на вход, если не прав поправьте меня :)

Заранее спасибо ! :)

@@mtom · 20.02.2012, 21:58

в файле "stm32f10x.h" прописаны макросы для всей переферии. Например, GPIO_CRL_CNF5 соответствует 0x00C00000 или в двоичной 0b0000 0000 1100 0000 0000 0000 0000 0000. Т.е можно видеть, что при логическом сложении (символ |) с каким либо значением в регистре вы установите эти два бита в регистре. Положение этих двух единиц в GPIO_CRL_CNF5 соответствует положению битов CNF5[1:0] в регистре CRL. Для работы только с одним битом (либо 0 либо 1) блока CNF5 есть макросы GPIO_CRL_CNF5_0 для бита ноль и GPIO_CRL_CNF5_1 для бита 1. С остальными регистрами все точно так же.

@RomDo · 20.02.2012, 23:35

Итак, покопался я по файлу "stm32f10x.h" - свалка еще та :)

нашел нужные "кусочки" из примера на мигание диодом, но и тут опять в замешательстве =\ (у меня STM32VL Dyscovery, и диоды на 8м и 9м порту С)

Code
1
2
3
#define  GPIO_CRH_MODE8                      ((uint32_t)0x00000003)        /*!< MODE8[1:0] bits (Port x mode bits, pin 8) */
#define  GPIO_CRH_MODE8_0                    ((uint32_t)0x00000001)        /*!< Byt 0 */
#define  GPIO_CRH_MODE8_1                    ((uint32_t)0x00000002)        /*!< Byt 1 */

Если (!) я все правильно понял ... то все это работает примерно так ...

Code
1
2
3
4
5
6
GPIOC -> CRH &= ~(GPIO_CRH_CNF8 | GPIO_CRH_MODE8)           //сбрасываем все 2 бита 8й ноги порта С и MODE биты
(возможно не обязательно)
GPIOC -> CRH |= GPIO_CRH_CNF8_0                                        //устанавливаем бит 0 (CNF0 согласно  таблице) и
получаем общий вид 01, что соответствует "Открытый
коллектор" обычного порта
GPIOC -> CRH |= GPIO_CRH_MODE8_1                                     //что соответствует выходу с макс частотой 2МГц

т.е. получили Открытый коллектор, в режиме выход с макс частотой 2 МГц.

Если есть какие то замечания или ошибки - пишите.
Спасибо.

@@mtom · 21.02.2012, 00:06

Похоже на правду

30.08.2014, 20:24

Вход Hi-Z — режим высокоимпендансного входа.
Этот режим включен по умолчанию. Все вентили разомкнуты, а сопротивление порта очень велико.

а какое значение этого сопротивления никто не видел?
если я цепляючерез резистор 10к 9В, то в точке соединения 4.5
при том что внутрення подтяжка 40 кОм, следовательно Hi-Z должно быть гораздо выше

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Как я обхитрил таблицу Word Alexander-7 21.03.2026 Когда мигает курсор у внешнего края таблицы, и нам надо перейти на новую строку, а при нажатии Enter создается новый ряд таблицы с ячейками, то мы вместо нервных нажатий Энтеров мы пишем любые буквы. . .	Krabik - рыболовный бот для WoW 3.3.5a AmbA 21.03.2026 без регистрации и смс. Это не торговля, приложение не содержит рекламы. Выполняет свою непосредственную задачу - автоматизацию рыбалки в WoW - и ничего более. Однако если админы будут против -. . .	Программный отбор значений справочника Maks 21.03.2026 Установка программного отбора значений справочника "Сотрудники" из модуля формы документа. В качестве фильтра для отбора служит предопределенное значение перечислений. Процедура. . .	Переходник USB-CAN-GPIO Eddy_Em 20.03.2026 Достаточно давно на работе возникла необходимость в переходнике CAN-USB с гальваноразвязкой, оный и был разработан. Однако, все меня терзала совесть, что аж 48-ногий МК используется так тупо: просто. . .
Оттенки серого Argus19 18.03.2026 Оттенки серого Нашёл в интернете 3 прекрасных модуля: Модуль класса открытия диалога открытия/ сохранения файла на Win32 API; Модуль класса быстрого перекодирования цветного изображения в оттенки. . .	SDL3 для Desktop (MinGW): Рисуем цветные прямоугольники с помощью рисовальщика SDL3 на Си и C++ 8Observer8 17.03.2026 Содержание блога Финальные проекты на Си и на C++: finish-rectangles-sdl3-c. zip finish-rectangles-sdl3-cpp. zip	Символические и жёсткие ссылки в Linux. algri14 15.03.2026 Существует два типа ссылок — символические и жёсткие. Ссылка в Linux — это запись в каталоге, которая может указывать либо на inode «файла-ИСТОЧНИКА», тогда это будет «жёсткая ссылка» (hard link),. . .	[Owen Logic] Поддержание уровня воды в резервуаре количеством включённых насосов: моделирование и выбор регулятора ФедосеевПавел 14.03.2026 Поддержание уровня воды в резервуаре количеством включённых насосов: моделирование и выбор регулятора ВВЕДЕНИЕ Выполняя задание на управление насосной группой заполнения резервуара,. . .

@RomDo 0 / 0 / 0 Регистрация: 12.06.2015 Сообщений: 10

	Режимы портов в STM32 18.02.2012, 18:08. Показов 18576. Ответов 12 Метки нет (Все метки) Здравствуйте уважаемые форумчане, начал изучение АРМ контроллеров и возник вопрос по поводу конфигурации портов. До этого более или мение програмил АВРки и такуих вопросов какбы не возникало изза отсуствия такого широкого конфигурирования. Дело вот в чем, почитал я пост Ди ARM. Учебный Курс. Порты GPIO вроде все ясно, но при практической попытке сделать чтото под свои нужды (в учебных целях) запутался в 3х соснах, а точнее в 7ми :)) Мог бы мне кто то на пальцах показать/рассказать как и для чего нужны данные режимы портов и что они вообще все значат (что это за подтяжки итд): - Вход Hi-Z - Вход с подтяжкой вверх - Вход с подтяжкой вниз - Аналоговый вход (для каналов АЦП) - Выход с открытым коллектором (стоком, если быть точным) - Выход тяни-толкай (push-pull) - И альтернативные функции, т.е. работа от периферии. Тут у нас формируется выход вида вида тяни-толкай или открытый коллектор. Заранее извиняюсь за такие глупые вопросы, гугл мне не смог помочь Спасибо. 0

@judshym 1 / 1 / 0 Регистрация: 03.02.2011 Сообщений: 382
	18.02.2012, 19:14
	"Hi-Z" -- высокоомное состояние, оно же, Z - состояние, оно же 3-е состояние -- выход болтается в воздухе, необходимо, например, если необходимо объединить ВЫХОДЫ микроконтроллера и ВЫХОДЫ другого устройства, без коллизий. "- Выход с открытым коллектором (стоком, если быть точным)" -- выход или подключен к "0" или в воздухе болтается (например, для внешней подтяжки вверх) "- Выход тяни-толкай (push-pull)" -- двухтактный выход, полноценный выход или "0" или "1" "- Вход с подтяжкой вверх" -- на входе стоит резистор на "+", состояние по умолчанию (если на вход ничего не подано) будет "1" "- Вход с подтяжкой вниз" -- на входе стоит резистор на "землю", состояние по умолчанию (если на вход ничего не подано) будет "0" 0

@RomDo 0 / 0 / 0 Регистрация: 12.06.2015 Сообщений: 10
	18.02.2012, 20:28
	Сразу хочу задать пару вопросов: Вход с подтяжкой вверх/вниз - тут чтоб каклибо задействовать вход надо прижать к земле (вверх) или к питанию(вниз), например кнопкой к земле ??? HiZ я так и непонял :)) но думаю щас он мне сильно и не пригодится и порты (выходные) выдаю 3.3v ??? 0

@omdryis5 0 / 0 / 0 Регистрация: 01.02.2011 Сообщений: 300
	18.02.2012, 20:59
	[quote="Romdo"]Вход с подтяжкой вверх/вниз - тут чтоб каклибо задействовать вход надо прижать к земле (вверх) или к питанию(вниз), например кнопкой к земле ??? quote] Можно для этого, если хватит сопротивления подтяжки. Hi-z вход без подтяжек. Если такой вход подключать к выходу с push-pul, то нет смысла вводить подтяжку. Выход push-pul, это выход с двумя устойчивыми состояниями. 0

@judshym 1 / 1 / 0 Регистрация: 03.02.2011 Сообщений: 382
	18.02.2012, 21:39
	Из STM32F10x_ref_manual стр.74 рисунок 9, позволил себе чуть дорисовать. Имеется на входе два отключаемых резистора R1, R2, На выходе есть 2 транзистора VT1, VT2, На рисунке я его показал крестом ключ (для наглядности) S1. Рассмотрим входную цепь "INPUT DRIVER" Итак каждый резистор R1 и R2 отключаемый (имеет последовательно включенный ключ). Если замкнут ключ в цепи R1, то получиться "- Вход с подтяжкой вверх", если в цепи R2 "- Вход с подтяжкой вниз". если оба ключа разомкнуты, то получиться плавающий вход "Input Ftooting". т.е. если нужна кнопка, по настраиваем "- Вход с подтяжкой вверх" и цепляем кнопку от порта на землю. кнопка не нажата - на порту будет "1", нажата -"0". или наоборот настраиваем "- Вход с подтяжкой вниз" и цепляем кнопку от порта на "+Uп" кнопка не нажата - на порту будет "0", нажата -"1". В режиме "Input Ftooting" если хочешь кнопку, то надо внешний резистор ставить. Выход "OUTPUT DRIVER" Ключ S1 замкнут. Если транзисторы VT1 и VT2 работают в противофазе то будет режим "- Выход тяни-толкай (push-pull)" если VT1 отключен, а VT2 работает и резисторы R1, R2 отключены, -- получаем режим "- Выход с открытым коллектором (стоком, если быть точным)" Если Ключ S1 разомкнуть, резисторы отключить, т.е. выход будет "оторван" от всех цепей получиться режим "Выход с третьим состоянием" 0

@RomDo 0 / 0 / 0 Регистрация: 12.06.2015 Сообщений: 10
	18.02.2012, 22:56
	judshym огого, спасибо что так детально разжевал :) многое понял А для чего вообще нужен Hi-Z режим ? как Вы писали выше "необходимо, например, если необходимо объединить ВЫХОДЫ микроконтроллера и ВЫХОДЫ другого устройства, без коллизий." но я не очень понял =\ 0

@@mtom 0 / 0 / 0 Регистрация: 09.05.2011 Сообщений: 132
	18.02.2012, 23:28
	Почитайте это. Там есть про HI-Z и многое другое + куча веселых картинок. 0

@@mtom 0 / 0 / 0 Регистрация: 09.05.2011 Сообщений: 132
	20.02.2012, 21:58
	в файле "stm32f10x.h" прописаны макросы для всей переферии. Например, GPIO_CRL_CNF5 соответствует 0x00C00000 или в двоичной 0b0000 0000 1100 0000 0000 0000 0000 0000. Т.е можно видеть, что при логическом сложении (символ \|) с каким либо значением в регистре вы установите эти два бита в регистре. Положение этих двух единиц в GPIO_CRL_CNF5 соответствует положению битов CNF5[1:0] в регистре CRL. Для работы только с одним битом (либо 0 либо 1) блока CNF5 есть макросы GPIO_CRL_CNF5_0 для бита ноль и GPIO_CRL_CNF5_1 для бита 1. С остальными регистрами все точно так же. 0

@@mtom 0 / 0 / 0 Регистрация: 09.05.2011 Сообщений: 132
	21.02.2012, 00:06
	Похоже на правду 0