單片機(jī)IO配置不同速度有啥區(qū)別？

嵌入式專欄

作者 | strongerHuang
微信公眾號(hào) | strongerHuang
這是一個(gè)初學(xué)者不會(huì)去了解的問題，但，會(huì)使老司機(jī)掉坑的問題。
這也是最近在技術(shù)交流群看到的一個(gè)問題，所以，就出來簡單分享一下。
概述
這個(gè)問題看起來比較簡單，我相信很多人都能說出答案。
但是，很多人都只是停留在表面，沒有在項(xiàng)目中經(jīng)歷過，也沒有更深入的去了解。

很早之前年的單片機(jī)可能沒有輸出速度這個(gè)配置選項(xiàng)，但是這后面的單片機(jī)基本都有配置速度的選項(xiàng)，下面結(jié)合STM32來簡單介紹一下。
GPIO輸出速度
不管標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫，還是STM32CubeMX配置GPIO輸出引腳，都會(huì)有速度GPIO_InitStruct.Speed這個(gè)選項(xiàng)。
類似如下：

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
根據(jù)不同MCU型號(hào)，速度選項(xiàng)，有些有3個(gè)，有些有4個(gè)。一般定義在xxx_gpio.h文件中。

#define GPIO_Speed_2MHz  GPIO_Speed_Level_1   /*!#define GPIO_Speed_10MHz GPIO_Speed_Level_2   /*!#define GPIO_Speed_50MHz GPIO_Speed_Level_3   /*!

#define  GPIO_SPEED_FREQ_LOW        (0x00000000u)  /*!#define  GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM     (0x00000001u)  /*!#define  GPIO_SPEED_FREQ_HIGH       (0x00000002u)  /*!#define  GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH  (0x00000003u)  /*!
對(duì)于普通輸出GPIO，使用STM32CubeMX配置，默認(rèn)配置低：

當(dāng)然，如果配置成其他模式，有可能是中，或高。
比如：配置UART、CAN引腳，速度會(huì)是高。
提問：你想過為什么會(huì)是低、高嗎？
測(cè)量GPIO輸出波形
不知道大家用示波器測(cè)量過GPIO輸出波形沒有，特別是在高速（單位M）的時(shí)候。
我以前經(jīng)常測(cè)量MCO引腳輸出時(shí)鐘，測(cè)量過的人應(yīng)該都知道，如果輸出速度高于配置速度，會(huì)明顯看到波形不正常。
波形會(huì)出現(xiàn)不完整，幅度低等失真現(xiàn)象。
相信不用我說，有一定常識(shí)的人都能理解。
差異原因
速度的配置，就是決定IO口驅(qū)動(dòng)電路的響應(yīng)速度。
我們需要結(jié)合實(shí)際情況配置速度，不同速度會(huì)有不同的影響。
高低速差異：配置高速：輸出頻率高，噪音大，功耗高，電磁干擾強(qiáng)；
配置低速：輸出頻率低，噪音小，功耗低，電磁干擾弱；提高系統(tǒng)EMI（電磁干擾）性能；
看到差異，相信很多人就能理解了。
實(shí)際情況中，比如：低功耗的產(chǎn)品，你會(huì)考慮功耗。
環(huán)境不好的場(chǎng)合，通信不穩(wěn)定，你會(huì)考慮電磁干擾等。
舉例：如果你使用9600波特率UART通信，建議速度配置為低。
所以，如果你想使產(chǎn)品更加完美，速度配置也是關(guān)鍵的一項(xiàng)。------------ END ------------

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