嵌入式软件 arm裸机 单片机开发 GPIO 笔试面试
3.I/O接口（17道）
3.1 GPIO 口一般有哪三个寄存器？
以S3C2410为例，有控制寄存器、 数据 寄存器、上拉寄存器。
3.2 GPIO 的输入输出模式有哪些？
答案：
（1）输入模式：浮空输入、带上拉输入、带下拉输入、模拟输入。
（2）输出模式：开漏输出、推挽输出、开漏复用输出、推挽复用输出。
解读：
| 浮空输入 _IN_FLOATING | 浮空输入，可以做 KEY识别。 |
| 带上拉输入 _IPU | IO 内部上拉电阻输入。 |
| 带下拉输入 _IPD | IO 内部下拉电阻输入。 |
| 模拟输入 _AIN | 应用 ADC模拟输入，或者低功耗下省电。 |
| 开漏输出 _OUT_OD | IO 输出0 接GND ，IO 输出1 则悬空，需要外接上拉电阻才能输出高电平。当输出为 1 时，IO 口的状态由上拉电阻拉高，但同时IO 口也可由外部电路拉低，可以通过输入 数据 寄存器读取电平变化，实现 C51的 IO双向功能。 |
| 推挽输出 _OUT_PP | IO 输出0 接GND ， IO 输出1 接 VCC ，读输入值是未知的。 |
| 复用功能的推挽输出 _AF_PP | 片内外设功能（ I2C的 SCL,SDA）。 |
| 复用功能的开漏输出 _AF_OD | 片内外设功能（ TX1,MOSI,MISO.SCK.SS） |
| 总线接口 | 串 /并 | 同步 /异步 | 工作方式 | 速率 | 线路 | 距离 | 大小端 |
| UART | 串行 | 异步 | 全双工 | 慢，最快只有 1.5Mbps | 3 线：RX 、TX 、GND | 远， RS-485可达 1200m | 小端模式 |
| USB | 串行 | 同步 | 半双工 | 快， USB3.0可达 5Gbps | 4 线：Vbus 、GND 、D+ 、D- | 近，不超过 5m | 小端模式 |
| SPI | 串行 | 同步 | 全双工 | 快，可达 50Mbps | 3 线或4 线：SCLK 、SIMO 、SOMI 、 SS | 远，可达 10m | 大端模式 |
| IIC | 串行 | 同步 | 半双工 | 慢，最快只有 3.4Mbps | 2 线：SCL 、SDA | 近，不超过 30cm | 大端模式 |
（1）异步串行方式的特点：
①以字符为单位传送信息，相邻两个字符间的间隔是任意长；即字符内部各位同步，字符间异步；
②因为一个字符中的比特位长度有限，所以接收时钟和发送时钟只要相近就可以了。
（2）同步串行方式的特点：
①以 数据 块为单位传送信息，在一个 数据块内，字符与字符之间无间隔；即字符内部各位同步，字符间也同步；
| 总线空闲状态 | SCL 和SDA 均为高电平，接上拉电阻。 |
| 启动信号（ START） | 在 SCL保持高电平期间， SDA由高电平被拉低。由主控器发出。 |
| 数据 位传送（ DATA） | 在 SCL保持高电平期间， SDA上的电平保持稳定，低电平为 数据 0、高电平为 数据 1。用法：主控器和被控器都可发出。 |
| 应答信号（ ACK） | 在 SCL保持高电平期间， SDA保持低电平。 IIC总线上所有 数据 都是以 8位字节传送的，发送器每发送一个字节，就在第 9个时钟脉冲期间释放 SDA（高电平），由接收器反馈一个 ACK。 |
| 非应答信号（ NACK） | 在 SCL保持高电平期间， SDA保持高电平。如果接收器是主控器，则它在收到最后一个字节后，发送一个 NACK，通知被控器结束 数据 发送，并释放 SDA（高电平），以便主控器发送一个 STOP。 |
| 停止信号（ STOP） | 在 SCL保持高电平时间， SDA由低电平被释放（拉高）。由主控器发出。 |
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