嵌入式“老鸟”趣解GPIO，内部结构、工作原理统统都有-电子技术方案|电路图讲解

一、STM32F103ZET6介绍 1. STM32实物图: 2. STM32引脚分布图:  

  　　   STM32F103ZET6:共144个引脚,7组IO口,每组16个IO口   7*16=112个IO口(这7组IO口分别为GPIOA,GPIOB…GPIOG)   例如:PGIOA包含PA0,PA1,PA2…PA15,每组16个IO口 　 二、IO口的基本结构和工作方式 1. STM32F1系列IO口的基本结构()IO口内部电路结构) 　

 右侧I/O引脚部分为芯片暴露在外部的引脚   每个引脚在数据手册都有说明是否支持(识别))5V电压 　 三、PGIO的8种工作方式 4种输入模式 输入浮空 输入上拉 输入下拉 模拟输入   4种输出模式 开漏输出 开漏复用功能 推挽输出 推挽复用功能   可配置3种最大翻转速度 2MHz 10MHz 50MHz 　四、八种工作方式讲解 １、GPIO输入工作模式1-输入浮空模式   　　                                        

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什么是调整管？ 调整管是稳压电源中的输出功率管。它在稳压电源电路中相当于可调电阻，随输入电压的波动，由取样管取样后随时调整该管的导通程度，以达到输出电压稳定的目的。整流管的导通程度不同。   调整管CE间的电压也不同。输入电压高时调整管CE间的电压高。输入电压低时调整管CE间的电压就低。比稳压输出高的电压全部加在调整管上了。调整管的功率损耗大，所以调整管都有散热器。下图为一只三脚调整管。

调整管应用电路原理分析 1、本调整管稳压电路 

 所谓串联型稳压电路，就是在输入直流电压和负载之间串入一个三极管，其作用就是当q或RL发生变化引起输出电压Uo变化时，通过某种反馈形式使三极管的UcP也随之变化，从而调整输出电压玩，以保持输出电压基本稳定。由于串入的三极管是起调整作用的，故称为调整管。   图（a）所示是基本的调整管稳压电路．图中三极管Ⅵ’为调整管。为了分析其稳压原理，我们将图（a）所示的电路改画成图（b）所示的形式，这时我们可清楚地看到，它实质上是在图所示电路的基础上再加上射极跟随器而组成的。根据电路的特点可知，乩和Uz是跟随关系，因此只要稳压管的电压Uz保持稳定，则当矾和IL在一定的范围内变化时，乩也能基本稳定。加了跟髓器后的突出特点是带负载的能力加强了。   2、采用功率MOSFET调整管组成超低压差线性稳压电路 一般认为线性稳压器的转换效率低但输出纹波电压低，而开关式DC/DC变换器的转换效率高，但它的输出纹波电压很高（比线性稳压器高1～2个数量级）。如果采用功率MOSFET作调整管，可以组成超低压差线性稳压器，它不仅输出纹波电压小，而且其转换效率可以与DC/DC变换器媲美。   便携式电子产品希望电池寿命长（或两次充电之间的时间间隔长），本文介绍的超低压线性稳压器可满足这种要求，并且有较好的输出精度。   线性稳压器电路笔者采用Si9933功率MOSFET作调整管设计了～个由电池供电（输入电压6V），输出5V电压，输出电流500mA的线性稳压器电路，如下图所示。它与一般的线性稳压器电路基本相同，为了提高基准电压的精度，这里采用TL431精密可调基准电压源来代替一般的稳压二极管。这是因为一般的稳压二极管在3V以下的精度差，其动态电阻Rz=30Ω左右。另外，这里设了一个微调电位器RP，可使在空载时调整RP获得所需的初始电压（因为TL431的基准电压典型值是2.495V．最小值是2.470V，最大值是2.520V）。    

 其工作原理如下：如果输出电压VOUT有所增加，即输出电压↑，VT3基极电压↑，VT3的IC3↑，R3上的电压降↑，VT2的VBEt，VT2的ic2↑，R2上的压降↑，使R1上的压降↓，即P管的-VGS↓，P管的内阻↑．使VOUT输出电压↓。   3、用IGBT做调整管的2.5—24V稳压电源 电源基本用的是这个图，MOS管直接替换成IGBT，限流取样电阻略有变化0.3Ω左右。在2A左右保护（实测）。     

 工作原理 如图所示，220V电压经变压器B降压、D1-D4整流、C1滤波。此外D5、D6、C2、C3组成倍压电路（使得Vdc＝60V），Rw、R3组成分压电路，T1431、R1组成取样放大电路，9013、R2组成限流保护电路，场效应管K790作调整管（可直接并联使用）以及C5是输出滤波器电路等。稳压过程是：当输出电压降低时，f点电位降低，经T1431内部放大使e点电压增高，经K790调整后，b点电位升高；反之，当输出电压增高时，f点电位升高，e点电位降低，经K790调整后，b点电位降低。从而使输出电压稳定。当输出电流大于6A时，三极管9013处于截止，使输出电流被限制在6A以内，从而达到限流的目的。本电路除电阻R1选用2W、R2选用5W外，其它元件无特殊要求，其元件参数如图3所示。   另外k790完全可以用K72515A500V125W的管子代替。因为是电压型器件，不用考虑驱动问题。      

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