一、 简介
4种输入模式：
二、 GPIO 浮空输入_IN_FLOATING 模式工作原理
电平从 I/O 引脚输入，此时 TTL 施密特触发器会打开，电平存入输入数据寄存器， CPU 可通过内部的数据总线随时读出 I/O 端口的电平变化的状态。
三、 GPIO 带上拉输入_IPU 模式工作原理
与前面介绍的浮空输入模式相比，仅仅是在数据通道上面，接入了一个上拉电阻，根据 N32G457 的数据手册，这个上拉电阻阻值介于 30K~90K 欧姆。同样， CPU 可以随时在“输入数据寄存器”的另一端，通过内部的数据总线读出 I/O 端口的电平变化的状态。
四、 GPIO 带下拉输入_IPD 模式工作原理
与前面介绍的浮空输入模式相比，仅仅是在数据通道上面，接入了一个下拉电阻，同样， CPU 可以随时在“输入数据寄存器”的另一端，通过内部的数据总线读出 I/O端口的电平变化的状态。
五、 GPIO 模拟输入_AIN 模式工作原理
如果把 N32G45X 配置为模拟输入模式时，工作原理就比较简单了，信号从左边的 I/O 端口进从右边的 AD 模块。弱上拉和下拉电阻、输出缓存器、施密特触发输入被禁止，读取输入数据寄存器时数值为‘ 0 ’，输出值被强置为‘ 0 ’（实现了每个模拟 I/O 引脚上的零消耗）。 所以 CPU 不能通过“输入数据寄存器”读到 IO 端口变化的数据了。
六、 GPIO 开漏输出_OUT_OD 模式工作原理
从 ① 输入逻辑‘ 1 ’， N-MOS 关闭， I/O 端的电平将由外部的上拉电阻决定，所以 CPU 读取到的数据不一定是‘ 1 ’ 。
从 ① 输入逻辑‘ 0 ’ ， N-MOS 开启，电平被接入到地的零电位， I/O 端的电平是‘ 0 ’， CPU 读取的数据一定是‘ 0 ’ 。
七、 GPIO 开漏复用输出_AF_OD 模式工作原理
GPIO 的开漏复用输出模式与开漏输出模式的工作原理基本相同，不同的是，通过外设输入和输出，输出控制电路的输入的源和复用功能的输出端相连。
CPU 同样可以从“输入数据寄存器”读取到外部 IO 端口变化的电平信号。
八、 GPIO 推挽输出_OUT_PP 模式工作原理
当 CPU 输出逻辑“ 1 ”时， ③ 的 P-MOS 管导通，而下方的 N-MOS 管截止， I/O 端输出的是‘ 1 ’ ,达到输出高电平的目的;
当 CPU 输出逻辑“ 0 ”时， ③ 的 P-MOS 管截止，而下方的 N-MOS 管导通， I/O 端输出的是‘ 0 ’,达到输出低电平的目的;
CPU 可以从“输入数据寄存器”读到该 IO 端口电压变化的信号。
九、 GPIO 推挽复用输出_AF_PP 模式工作原理
与推挽输出不同的是，通过外设输入和输出，输出控制电路的输入的源和复用功能的输出端相连。如果相应的外设模块没有被激活，那么此时 IO 端口的输出将不确定。
十、总结
以 N32G457 为例，支持最多 97 个 GPIO ，共被分为7组（GPIOA/GPIOB/GPIOC/GPIOD/GPIOE/GPIOF/GPIOG ），每组 16 个端口（ F 组共 10 个， G 组共 7 个）。每个 GPIO 引脚都可以由软件配置成输出（推挽或开漏）、 输入（带或不带上拉或下拉）或复用的外设功能端口，多数 GPIO 引脚都与数字或模拟的复用外设共用，有的 I/O 引脚还与时钟引脚复用；
除了具有模拟输入功能的端口，所有的 GPIO 引脚都有大电流通过能力。复位期间和刚复位后，复用功能未开启，除 BOOT0 和 BOOT1 外（ BOOT0 、和 BOOT1 为输入下拉）， I/O 端口被配置成模拟输入模式。
十一、Reference：
[1] CSDN-「LzChang」https://blog.csdn.net/qq_36276422/article/details/108052588
[2] DS_N32G457系列数据手册V1.2.1
[3] ST 学习资料_探索者 F4 视频盘( B 盘)_ 第12讲 STM32 GPIO 工作原理
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