19. ARM裸机开发（45道）***3***
3.I/O接口（17道）
3.1 GPIO口一般有哪三个寄存器？
以S3C2410为例，有控制寄存器、数据寄存器、上拉寄存器。
3.2 GPIO的输入输出模式有哪些？
答案：
（1）输入模式：浮空输入、带上拉输入、带下拉输入、模拟输入。
（2）输出模式：开漏输出、推挽输出、开漏复用输出、推挽复用输出。
解读：
| 浮空输入_IN_FLOATING |
浮空输入，可以做KEY识别。 |
| 带上拉输入_IPU |
IO内部上拉电阻输入。 |
| 带下拉输入_IPD |
IO内部下拉电阻输入。 |
| 模拟输入_AIN |
应用ADC模拟输入，或者低功耗下省电。 |
| 开漏输出_OUT_OD |
IO输出0接GND，IO输出1则悬空，需要外接上拉电阻才能输出高电平。当输出为1时，IO口的状态由上拉电阻拉高，但同时IO口也可由外部电路拉低，可以通过输入数据寄存器读取电平变化，实现C51的IO双向功能。 |
| 推挽输出_OUT_PP |
IO输出0接GND， IO输出1接VCC，读输入值是未知的。 |
| 复用功能的推挽输出_AF_PP |
片内外设功能（I2C的SCL,SDA）。 |
| 复用功能的开漏输出_AF_OD |
片内外设功能（TX1,MOSI,MISO.SCK.SS） |
| 总线接口 |
串/并 |
同步/异步 |
工作方式 |
速率 |
线路 |
距离 |
大小端 |
| UART |
串行 |
异步 |
全双工 |
慢，最快只有1.5Mbps |
3线：RX、TX、GND |
远，RS-485可达1200m |
小端模式 |
| USB |
串行 |
同步 |
半双工 |
快，USB3.0可达5Gbps |
4线：Vbus、GND、D+、D- |
近，不超过5m |
小端模式 |
| SPI |
串行 |
同步 |
全双工 |
快，可达50Mbps |
3线或4线：SCLK、SIMO、SOMI、SS |
远，可达10m |
大端模式 |
| IIC |
串行 |
同步 |
半双工 |
慢，最快只有3.4Mbps |
2线：SCL、SDA |
近，不超过30cm |
大端模式 |
（1）异步串行方式的特点：
①以字符为单位传送信息，相邻两个字符间的间隔是任意长；即字符内部各位同步，字符间异步；
②因为一个字符中的比特位长度有限，所以接收时钟和发送时钟只要相近就可以了。
（2）同步串行方式的特点：
①以数据块为单位传送信息，在一个数据块内，字符与字符之间无间隔；即字符内部各位同步，字符间也同步；
| 总线空闲状态 |
SCL和SDA均为高电平，接上拉电阻。 |
| 启动信号（START） |
在SCL保持高电平期间，SDA由高电平被拉低。由主控器发出。 |
| 数据位传送（DATA） |
在SCL保持高电平期间，SDA上的电平保持稳定，低电平为数据0、高电平为数据1。用法：主控器和被控器都可发出。 |
| 应答信号（ACK） |
在SCL保持高电平期间，SDA保持低电平。IIC总线上所有数据都是以8位字节传送的，发送器每发送一个字节，就在第9个时钟脉冲期间释放SDA（高电平），由接收器反馈一个ACK。 |
| 非应答信号（NACK） |
在SCL保持高电平期间，SDA保持高电平。如果接收器是主控器，则它在收到最后一个字节后，发送一个NACK，通知被控器结束数据发送，并释放SDA（高电平），以便主控器发送一个STOP。 |
| 停止信号（STOP） |
在SCL保持高电平时间，SDA由低电平被释放（拉高）。由主控器发出。 |
3.6 SPI的四种操作时序分别是什么？
SPI的时钟极性CPOL和时钟相位CPHA可以分别为0或1，由此构成了四种组合：
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