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GPIO

树莓派上的通用输入/输出引脚

概述

此页面通常扩展了 BCM2835 上可用的 GPIO 引脚的技术功能。有关使用示例，请参见GPIO使用。阅读此页时，请参考 BCM2835 ARM外设数据表，第 6 节。

GPIO引脚可以配置为通用输入，通用输出，也可以配置为最多六个特殊备用设置之一，其功能取决于引脚。

BCM2835上有三个 GPIO 组。

三个存储体中的每一个都有其自己的 VDD 输入引脚。在树莓派上，所有 GPIO 组均由 3 .3V供电。 将 GPIO 连接到高于 3 .3V的电压可能会破坏 SoC 中的 GPIO 模块。

树莓派的 P1 接头上提供了 Bank 0中的引脚选择。

GPIO垫

BCM2835封装上的 GPIO 连接有时在外设数据表中称为"焊盘"，这是半导体设计术语，表示"与外界的芯片连接"。

焊盘是可配置的 CMOS 推挽输出驱动器/输入缓冲器。基于寄存器的控制设置可用于：

  • 内部上拉/下拉启用/禁用
  • 输出驱动强度
  • 输入施密特触发器滤波

开机状态

上电复位时，所有 GPIO 引脚均恢复为通用输入。默认的拉动状态也适用，在 ARM 外设数据表的备用功能表中有详细说明。大多数 GPIO 都应用了默认上拉。

中断

每个 GPIO 引脚配置为通用输入时，都可以配置为 ARM 的中断源。几个中断产生源是可配置的：

  • 电平敏感(高/低)
  • 上升/下降沿
  • 异步上升/下降沿

级别中断保持中断状态，直到系统软件清除级别为止(例如，通过维修产生中断的连接外围设备)。

正常的上升/下降沿检测在检测中内置了少量同步。在系统时钟频率下，以产生中断的标准对引脚进行采样，该中断的产生是在三周期窗口内的稳定过渡，即记录为" 1 0 0"或" 0 1 1"。异步检测绕过此同步，以检测非常狭窄的事件。

替代功能

几乎所有的 GPIO 引脚都有替代功能。可以选择 BCM2835 内部的外围模块以出现在一组 GPIO 引脚中的一个或多个上，例如，可以将 I2C 总线配置为至少 3 个单独的位置。当引脚配置为备用功能时，仍然可以使用打击垫控制，例如驱动强度或施密特滤波。

电压规格

下表提供了 GPIO 引脚的各种电压规格，该规格是从计算模块数据表here中提取的。

|符号参数条件|敏|典型最高|单位 | -------- | ----------- || ------------ | ------ | -------- -| ------ | ---------- | | V IL |输入低电压| VDD IO = 1.8V | -| -| 0.6 | V | | | | VDD IO = 2.7V | -| -| 0.8 | V | | | | VDD IO = 3.3V | -| -| 0.9 | V | | V IH |输入高压 a | VDD IO = 1.8V | 1.0 | -| -| V | | | | VDD IO = 2.7V | 1.3 | -| -| V | | | | VDD IO = 3.3V | 1.6 | -| -| V | | I IL |输入漏电流| TA = + 85°C | -| -| 5 | µA | | C IN |输入电容| -| -| 5 | -| pF | | V OL |输出低电压 b | VDD IO = 1.8V，IOL = -2mA | -| -| 0.2 | V | | | | VDD IO = 2.7V，IOL = -2mA | -| -| 0.15 | V | | | | VDD IO = 3.3V，IOL = -2mA | -| -| 0.14 | V | | V OH |输出高压 b | VDD IO = 1.8V，IOH = 2mA | 1.6 | -| -| V | | | | VDD IO = 2.7V，IOH = 2mA | 2.5 | -| -| V | | | | VDD IO = 3.3V，IOH = 2mA | 3.0 | -| -| V | | I OL |输出低电流 c | VDD IO = 1.8V，VO = 0.4V | 12 | -| -|毫安 | | | VDD IO = 2.7V，VO = 0.4V | 17 | -| -|毫安 | | | VDD IO = 3.3V，VO = 0.4V | 18 | -| -|毫安 | I OH |输出大电流 c | VDD IO = 1.8V，VO = 1.4V | 10 | -| -|毫安 | | | VDD IO = 2.7V，VO = 2.3V | 16 | -| -|毫安 | | | VDD IO = 3.3V，VO = 2.3V | 17 | -| -|毫安 | R PU |上拉电阻| -| 50 | -| 65 | kΩ| | R PD |下拉电阻| -| 50 | -| 65 | kΩ|

a 启用滞后 b 默认驱动强度(8mA) c 最大驱动强度(16mA)