引腳與GPIO的關(guān)系

引腳（pin）是對芯片的外部物理接口的一個(gè)稱呼，它是在不把這個(gè)物理接口投入到具體應(yīng)用場合下的稱呼。例如，我們可以說，某某芯片的P1.5引腳可以作為數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)外部數(shù)字設(shè)備，也可以作為串口接受引腳接受串口數(shù)據(jù)。那么P1.5就是一個(gè)引腳（pin），而作為數(shù)字輸出，UART的RX就是這個(gè)引腳的2個(gè)功能。
所以我們可以發(fā)現(xiàn)：
1、大多數(shù)MCU的引腳都不止一個(gè)功能。不同引腳內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一樣，擁有的功能也不一樣。通過不同的配置，切換引腳的實(shí)際功能。
2、不是所有的引腳都能在程序中使用，比如芯片的Vcc和GND，除了供電，就沒做其他的用處。

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數(shù)字引腳函數(shù)

pinMode(pin, mode)

作用：設(shè)置一個(gè)引腳（pin）作為GPIO時(shí)的I/O模式。
參數(shù)：
??? pin：引腳編號(hào)
??? mode：GPIO的I/O模式，取值有3種
??????????? INPUT ：作為數(shù)字輸入
??????????? OUTPUT ：作為數(shù)字輸出
??????????? INPUT_PULLUP：作為數(shù)字輸入，且使能引腳的內(nèi)部上拉電阻

Arduino的引腳，在上電時(shí)默認(rèn)就是輸入模式，但最好使用pinMode設(shè)置，更加明確。
當(dāng)配置引腳為數(shù)字輸入模式時(shí)，引腳表現(xiàn)為高阻抗?fàn)顟B(tài)，引腳內(nèi)部的電流非常小，就如同在引腳前接了一個(gè)100M歐姆的電阻一樣。這也意味外部轉(zhuǎn)換引腳的電平只需很小的電流輸入即可。

當(dāng)使用INPUT模式時(shí)，引腳作為數(shù)字輸入，但是不連接任何的拉電阻，處于懸空轉(zhuǎn)態(tài)，容易受電子噪聲干擾而隨機(jī)的改變其電平狀態(tài)。一般來說，當(dāng)引腳作為數(shù)字輸入使用時(shí)，都讓引腳連接一個(gè)拉電阻：上拉電阻（引腳電平拉高到+5V或者+3.3V）或者下拉電阻（引腳電平拉低到GND）。可以使用Arduino引腳內(nèi)部的上拉電阻（絕大多數(shù)AVR芯片為20K~50K，而Due則是50K~150K，具體參考MCU的數(shù)據(jù)手冊），或者自己外接拉電阻，外接拉電阻阻值一般使用10K的。

關(guān)于上拉和下拉電阻，可以參考-->上拉電阻和下拉電阻

當(dāng)使用INPUT_PULLUP模式時(shí)，引腳作為數(shù)字輸入，且使能內(nèi)部上拉電阻。13號(hào)引腳不建議作為數(shù)字輸入引腳使用。因?yàn)?3腳默認(rèn)連接了一個(gè)板載的LED燈，即便是你使能了上拉電阻，LED的電阻會(huì)拉低電壓，使得引腳依然是低電平。如果你非要使用13作為輸入，那就外置拉電阻。

當(dāng)使用OUTPUT模式時(shí)，引腳作為數(shù)字輸出，引腳表現(xiàn)為低阻抗，輸出的電流大，高達(dá)40mA，足夠驅(qū)動(dòng)一些基本的設(shè)備，如LED小燈。但不足以驅(qū)動(dòng)馬達(dá)等對電流要求很高的元件。

注：
1、引腳作為PWM輸出時(shí)，無需先前使用pinMode配置其模式，因?yàn)镻WM本身就代表了輸出的意思。且官方庫源代碼中可以發(fā)現(xiàn)，它已經(jīng)幫我們配置為輸出了。

void analogWrite(uint8_t pin, int val) {pinMode(pin, OUTPUT);if (val == 0){digitalWrite(pin, LOW);}//... }

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2、模擬引腳也可以作為數(shù)字引腳使用，完全OK。這在數(shù)字引腳不夠用的情況下非常有用。

使用如下宏函數(shù)將一個(gè)模擬引腳編號(hào)映射到數(shù)字引腳編號(hào)上去，以便數(shù)字函數(shù)能識(shí)別。這個(gè)函數(shù)是Arduino內(nèi)置的，無需包含頭文件。

#define analogInputToDigitalPin(p) ((p < 6) ? (p) + 14 : -1)

下面是示例代碼

//使用模擬引腳A0作為數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)LED小燈，Blink程序。 int LEDpin = analogInputToDigitalPin(A0);void setup() {pinMode(LEDpin, OUTPUT);digitalWrite(LEDpin, LOW); }void loop() {digitalWrite(LEDpin, HIGH);delay(200);digitalWrite(LEDpin, LOW);delay(200);}

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digitalWrite(pin,value)

作用：設(shè)置一個(gè)數(shù)字輸出引腳的輸出電平值，HIGH或者LOW。
參數(shù)：
?????? pin：引腳編號(hào)。此引腳必須在之前使用pinMode設(shè)置為OUTPUT模式。
?????? value：2個(gè)值
?????? ? ? ?? LOW：輸出低電平
?????? ? ? ?? HIGH：輸出高電平





int digitalRead(pin)

作用：讀取一個(gè)數(shù)字輸入引腳的電平值。
返回：HIGH（高電平）或者LOW（低電平）。
參數(shù)：
??????? pin：引腳編號(hào)。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Arduino数字引脚作为GPIO的使用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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