1.八种工作模式
2.GPIO功能描述的结构图
2.1引脚说明
其中图片右边的I/O引脚就是代表实际芯片的那些引脚，比如说：
又由于芯片内部能够承受的电压有限，因此如果有静电等大于VDD3.3V的时候就由电源网络吸收：
当波动电压小于VSS也就是0V的时候，下方保护二极管导通：
但是注意此结构不能长时间容忍高电压，STM32芯片中有一部分I/O口可以做到5V容忍，也就是VDD电压为5V
在创建项目的时候，我们选择完芯片，可以在Datasheet打开芯片的手册：
2.2寄存器
此外，我们关注一下什么是寄存器：
STM32芯片中特定功能的内存单元，按照功能被叫做XXX寄存器，也是程序与电路进行连接的桥梁，存储着芯片中特定功能电路的开关信息，我们之前对某些引脚的操作就是通过这个寄存器进行的，我们可以修改里面的内容从而读取电路状态或者修改电路状态
而所谓的CubeMX还有HAL库就是提供更加方便的操作寄存器的工具：
2.3输入/输出驱动器
现在我们来关注一下输入/输出驱动器
2.3.1输出驱动器
我们先来关注一下输出驱动器
我们可以将其简单理解为两个开关：
VDD是3.3V的高电平，VSS是0V的低电平
STM32的输出模式分为两类，一个是推挽输出，一个是开漏输出。
2.3.1.1 推挽输出
在介绍两个输出模式之前，我们假设IO引脚设置了接入了一个小灯泡，工作电压也是3.3V，那么我们可以使用推挽输出模式，这个模式下P-MOS和N-MOS协同工作，这里协同工作我们来看看：
当我们想要推挽输出高电平的时候，P-MOS关闭，形成以下连通分路，小灯亮起：
当我们想要推挽输出低电平的时候，正好相反，P-MOS关闭，N-MOS激活，VSS连接到I/O引脚。对外输出低电平，小灯关闭：
推挽输出具有一定的电源驱动能力，但是，总有一些元件需要更高或者更低的电压驱动，万一小灯需要的是5V电压才能工作，那么3.3V高电平就无法将其正常驱动，我们就需要使用开漏输出
2.3.1.2开漏输出
开漏输出模式下，N-MOS工作，P-MOS一直处于断开状态：
开漏输出高电平的时候，N-MOS断开，整个内部电路处于断路状态，不向外输出特定信号：
开漏输出低电平的时候，N-MOS激活I/O引脚与VSS连接，小灯两端都是0V，也不会亮起：
那有没有什么办法可以将小灯亮起呢，我们修改一下电路：如果将小灯的GND改为来自外部的5V，那么就会形成电压差，于是小灯就亮起来了。
此时如果N-MOS断开，就不会形成电压差，小灯就会熄灭。
于是，开漏输出模式就完成了。需要注意的是，我们需要能够容忍5V电压的I/O口，否则上方保护二极管长期导通，将5V引入电源中会造成损坏。
再来一份总结：
对于输出控制模块，我们还需要注意一下可以通过两个寄存器进行操作，一个是我们使用的HAL_GPIO_WritePin函数控制的输出寄存器，另一个则是我们后面会学习到的片上外设。
因为通知进行输出控制，芯片会无法识别应该进行谁的操作，所以STM32芯片将两种输出模式又细分为了普通的推挽输出以及普通开漏输出，还有复用推挽输出和复用开漏输出。复用模式需要到后面学习，这里只是作为了解。
2.3.2输入驱动器
再来看看输入驱动器，首先电流通过I/O引脚的时候，电流会通过两个电路，设置上拉输入的时候，上拉电阻会启用，设置下拉输入的时候，下拉电阻会启用，设置浮空输入的时候，两个电阻都不会启用：
电流继续前进会遇见一个TTL肖特基触发器，或者叫做施密特触发器，作用是稳定电平，接下来我们看一下稳定电平的原理
2.3.2.1稳定电平
一般来说外界的电压输入并不会总是 标准的3.3V或者0V，因此我们先简单的规定一个参考电压，比如说1.65V，当高于这个电压就算做高电平，低于这个电压的就叫做低电平：
输入电压：
输出电压：
要实现上述功能，我们只需要一个简单的比较器就行了：
现在问题来了，如果外界的输入电压一直在参考电压（假设是1.65V）附近，那么就会导致高低电平快速变化无法准确测出当前电平，因此我们对比较器稍作改造就会得到施密特触发器，这个给出两个参考电压：高参考电压和低参考电压
经过施密特触发器处理之后的电平信号被我们使用HAL_GPIO_ReadPin函数对寄存器进行读取。
但是我们看到片上外设还有两条路径，当我们读取上拉输入、下拉输入以及浮空输入的时候读取到的都是数字信号，我们统称为数字输入，但是模拟输入读取的是具体的数值，但是具体数值需要在施密特触发器之前就进行读取，如何使用引脚读取模拟输入的具体数值，我们将会在未来的ADC相关视频中进行了解。
另外一条支线则是在施密特触发器之后，接入了例如串口模块等需要数字输入的片上外设，这个特点在于输入部分可以同时读取施密特触发器的输出，也就没有什么复用上拉输入等模式，而是在片上外设也使用普通的输入模式即可。
至此八大工作模式就已经大致介绍完毕：
