MCU-GPIO구조 알아보기

안녕하세요. 오늘은 MCU의 GPIO 구조에 대해 알아보겠습니다.

GPIO블럭도는 STM32데이터시트에 있는걸로 보겠습니다. 그 외의 MCU들도 GPIO구조가 다 비슷하다고 생각합니다. 

 

원본회로

 

 

(1) PULL-UP, PULL-DOWN설정 : 입력부분의 풀업, 풀다운 설정하는 부분입니다. 

(2) Open drain, Push-pull : 출력부분의 오픈드레인, 푸쉬풀 설정 부분입니다.

(3) Protection diode : 보호용 다이오드입니다. VDD가 3.3V이라고 가정해보고 다이오드작동전압이 0.7V이라고 가정해보고 I/O Pin에 3.3V+0.7V = 4V이상이 들어오면 다이오드쪽으로 전류가 다 빠져서 회로를 보호해줍니다. 그러므로 입력전압을 3.9V ~ -0.7V로 제한시켜서 보호해줍니다.
Protection diode회로가 있어서 특이한 현상이 있습니다. MCU 전원에 +를 연결하지않고 -만 연결하고, I/O핀에 +를 연결하면 MCU가 켜지는 현상이 존재합니다.

(4) TTL 슈미트 트리거 : 입력의 전압범위에 따라서 HIGH/LOW로 인식하게 해줍니다.
전기적 특성이 나와있는 데이터시트에 HIGH로 인식하는 전압을 VIH(High level input voltage)라고 하고 LOW로 인식하는 전압을 VIL(Low level input voltage)라고 합니다.  아래와 같은 형식으로 나와있습니다.

 

끝