analog 基于CubeMx管脚配置时的ADC_IN与GPIO_Analog选项话题

当我们使用ST公司的STM32CubeMx工具在STM32芯片上进行引脚初始化配置时，当我们指向某个引脚时，会自动拉出一个长的可配置菜单选项。有些人可能会发现一些类似上图的情况，其中一个引脚可以配置为ADC的输入通道。为什么同时有GPIO_analog选项？两者有什么区别？

ADC_Inx不难理解，也就是说GPIO可以作为ADC模拟输入通道，而此时的GPIO确实处于模拟模式。为什么要多拿一个GPIO_Analog？不就是和ADC_Inx一个意思吗？

真的不是一个意思。

其实GPIO_Analog和GPIO_Input或者GPIO_Output一样，也是GPIO工作模式的一个选项。这种情况下，ADC_Inx作为模拟输入通道，GPIO处于模拟模式。但不能说GPIO是在模拟模式下配置为ADC转换通道，也可以作为比较器、DAC等模拟外设的复用通道，也可以简单地配置为模拟模式，与其他模拟外设没有任何关联。

一般来说，STM32的GPIO输入状态分为三类，模拟状态是GPIO输入模式之一。

1.输入[上推/下拉]进行上拉/下拉

2.浮动空并输入[浮动输入]

3.模拟状态[模拟]

前1和前2种输入模式的GPIO功能框图如下:

此时，输出缓冲器被禁用；图中施密特触发器已启用；输入输出引脚的数据被采样到数据输入寄存器，可以读取。上拉/下拉电阻可以根据需要开启或关闭。当同时禁用上拉和下拉电阻时，实现浮动空输入模式。

使用STM32芯片，复位后GPIO默认处于浮动空输入状态。对于未使用的GPIO，不建议将GPIO置于浮点空输入模式。施密特触发器在没有外部信号时，往往会随机进行电平翻转跳变，带来噪声，增加芯片功耗。同时，浮动引脚空对外部噪声或干扰非常敏感，对静电放电极为不利。

以上是浮动空输入和下拉输入的框图和特点，GPIO模拟模式的功能框图如下:

这种模拟模式的GPIO状态与上述可配置上拉和下拉输入的GPIO状态之间主要有两个明显的区别:

1.施密特触发器关断，触发器输出始终为0。

2.内部上拉和下拉电阻关闭。

关闭此施密特触发器，取消GPIO的数字输入功能。如果此时读取输入数据寄存器的值，结果将始终为0。随着施密特触发器的关闭，上述电平跳变噪声及其引起的相应额外功耗将消失。

换句话说，当GPIO的状态从浮地空或上拉下拉输入状态变为模拟状态时，施密特触发器引起的噪声被消除，芯片的动态功耗由于其关断而降低。

另外，GPIO_Analog状态配置的GPIO属于高阻抗状态，也有利于保持模拟信号的真实性。

至此，基本可以消除当初的疑惑了。GPIO可以配置为某些模拟外设的复用引脚，比如ADC、ADC、DAC的复用功能引脚，但也可以不是模拟外设的任何复用引脚，只是配置在模拟模式。比如那些不用的引脚，我们可以配置成GPIO_Analog状态。应用过低功耗STM32芯片的人可能会在官方ST例程中发现，在进入低功耗模式之前，相应的不带外设的GPIO配置为模拟状态。

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