STM32推挽输出和开漏输出

基本概念

1、推挽输出（Push-Pull Output）
由互补的N-MOS和P-MOS管构成推挽结构：

高电平输出：P-MOS导通，输出直接连接VDD
低电平输出：N-MOS导通，输出直接接地
典型应用：LED控制、继电器驱动等需要强驱动能力的场景
2、开漏输出（Open-Drain Output）
仅包含N-MOS管结构：

低电平输出：N-MOS导通
高电平状态：MOS管断开，需外接上拉电阻
典型应用：I2C总线、电平转换等需要”线与”功能的场景

核心差异对比

特性 推挽输出 开漏输出
输出结构 双MOS推挽结构 单MOS+外部上拉
驱动能力 强（直接驱动高低电平） 弱（高电平依赖外接电阻）
电平类型 固定电源电压 高电平由外部上拉电压决定
总线冲突防护 无 支持多设备”线与”
功耗 静态电流较大 静态功耗较低
电平转换能力 不支持 支持跨电压域通信

配置方法

在gpio初始化的时候配置

  • 推挽输出配置流程
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    /* 时钟使能 */
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    /* 结构体初始化 */
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;           // 指定引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;    // 推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;   // 输出速率

    /* 应用配置 */
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  • 开漏输出配置实现
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    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;    // 开漏输出模式
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

应用场景

必须使用推挽输出的情况

  • LED直接驱动（无需外接三极管）
  • 电机PWM控制
  • 需要快速电平切换的通信协议（如SPI）

必须使用开漏输出的情况

  • I2C总线通信（SDA/SCL）
  • 5V与3.3V电平转换
  • 多主设备总线仲裁
  • 需要防止电源反灌的场合