STM32中的GPIO

以STM32中的GPIO為例，如上圖是GPIO的結構圖。

從上圖中標號2處可以看到，上拉和下拉電阻上都有一個開關，通過配置上下拉電阻開關，可以控制引腳的默認電平，這里有三種狀態：

開啟上拉時，引腳默認電壓為高電平

開啟下拉時，引腳默認電壓為低電平

上拉和下拉不開啟時，這種狀態我們稱為浮空模式

關于STM32的GPIO文章，請移步此處：STM32的GPIO電路原理。STM32上下拉及浮空模式的配置是通過GPIOx_CRL和GPIOx_CRH寄存器控制的，可以通過《STM32F1xx 中文參考手冊》查閱。

開啟上拉電阻或下拉電阻的作用

STM32內部的上拉其實是一個弱上拉，也就是說通過此上拉電阻輸出的電流很小，如果想要輸出一個大電流。那么就需要外接上拉電阻了，其實就是增加導線的輸出電流。

下拉電阻情況相反，讓STM32的CPU引腳輸出低電平，結果由于后續電路影響輸出的低電平達不到GND。所以接個下拉電阻，其實就是為了降低導線的輸出電流。

另外當上下拉電阻都不開啟，此時是浮空模式，引腳的電壓是不確定的，此模式下的管腳電壓會時不時改變。

所以為了防止引腳懸空，產生積累電荷、靜電荷，造成電路不穩定。一般情況下，我們都會給引腳設置成上拉或者下拉模式，使它有一個確定的默認電平狀態。

以上拉電阻舉例，在STM32剛上電的時候，芯片引腳電平是不確定的。特別引腳是接按鍵的時候，必須給他個確定的電平。下拉電阻的作用就是，強制讓電平保持在低電平。

上下拉電阻阻值的大小

根據拉電阻的阻值大小，可以分為強拉或弱拉（weak pull-up/down）。拉電阻阻值越小則表示電平能力越強，為強拉，可以抵抗外部噪聲的能力也越強，相應的功耗也越大。

舉個例子：

按鍵的上拉電阻可以選擇3.3k、4.7k、5.1k、10k等，但是電阻越小，電流越大，功耗也越大。10k的上拉電阻帶來的電流，是大多數芯片所能識別到的引腳電流，如果電阻太大，電流太小，引腳識別不了，所以10k是個折中的方案。這里的電流，簡單來說是根據公式VDD/R拉電阻計算出來的。

編輯：jq