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單片機IO配置不同速度有啥區別?

jf_pJlTbmA9 ? 來源:strongerHuang ? 作者:strongerHuang ? 2023-10-25 16:42 ? 次閱讀

這是一個初學者不會去了解的問題,但,會使老司機掉坑的問題。這也是最近在技術交流群看到的一個問題,所以,就出來簡單分享一下。

概述

這個問題看起來比較簡單,我相信很多人都能說出答案。但是,很多人都只是停留在表面,沒有在項目中經歷過,也沒有更深入的去了解。

wKgaomUDvk2AGNuEAAIOrRAitAY608.jpg

很早之前年的單片機可能沒有輸出速度這個配置選項,但是這后面的單片機基本都有配置速度的選項,下面結合STM32來簡單介紹一下。

GPIO輸出速度

不管標準外設庫,還是STM32CubeMX配置GPIO輸出引腳,都會有速度GPIO_InitStruct.Speed這個選項。

類似如下:

GPIO_InitStruct.Pin=GPIO_PIN_5;
GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStruct);

根據不同MCU型號,速度選項,有些有3個,有些有4個。一般定義在xxx_gpio.h文件中。

#defineGPIO_Speed_2MHzGPIO_Speed_Level_1/*!
#defineGPIO_SPEED_FREQ_LOW(0x00000000u)/*!

對于普通輸出GPIO,使用STM32CubeMX配置,默認配置低:

wKgZomUDvk-AVOGzAABGvijj570900.png

當然,如果配置成其他模式,有可能是中,或高。

比如:配置UARTCAN引腳,速度會是高。

提問:你想過為什么會是低、高嗎?

測量GPIO輸出波形

不知道大家用示波器測量過GPIO輸出波形沒有,特別是在高速(單位M)的時候。

我以前經常測量MCO引腳輸出時鐘,測量過的人應該都知道,如果輸出速度高于配置速度,會明顯看到波形不正常。波形會出現不完整,幅度低等失真現象。相信不用我說,有一定常識的人都能理解。

差異原因

速度的配置,就是決定IO口驅動電路的響應速度。我們需要結合實際情況配置速度,不同速度會有不同的影響。

高低速差異:配置高速:輸出頻率高,噪音大,功耗高,電磁干擾強;

配置低速:輸出頻率低,噪音小,功耗低,電磁干擾弱;提高系統EMI(電磁干擾)性能;

看到差異,相信很多人就能理解了。實際情況中,比如:低功耗的產品,你會考慮功耗。環境不好的場合,通信不穩定,你會考慮電磁干擾等。

舉例:如果你使用9600波特率UART通信,建議速度配置為低。所以,如果你想使產品更加完美,速度配置也是關鍵的一項。

來源:strongerHuang

免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯系小編進行處理

審核編輯 黃宇

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