3.4. 引脚与外设

引脚是 MCU 上最简单的外设：一根把芯片连接到外部世界的导线。与真实硬件的每一次交互——驱动 LED、读取开关、测量电压、通过串行线发送字节——最终都要经过一个或多个引脚。

3.4.1. 引脚模式

引脚在发挥任何实际作用之前，都要先配置成少数几种模式之一：

• Pin.IN —— 输入。引脚观测从外部施加到它上面的电压，并将其报告为 0（低）或 1（高）。

• Pin.OUT —— 输出。引脚将自身驱动到电源电压（1）或地（0），从而让外部元件看到该电压。

• Pin.OPEN_DRAIN —— 只能把线路拉低的输出。要变为高电平，引脚会释放（悬空），由外部上拉电阻把线路抬高。用于多个设备可能驱动同一条线路的共享总线。

输入可以选择性地启用一个内部上下拉电阻，在没有外部设备驱动引脚时保证一个确定的电平：

• Pin.PULL_UP —— 弱上拉到电源轨。

• Pin.PULL_DOWN —— 弱下拉到地。

构造函数以位置参数的形式接受 id、mode 和 pull：

from machine import Pin

led    = Pin("P0", Pin.OUT)
button = Pin("P1", Pin.IN, Pin.PULL_UP)

3.4.2. 复用功能

大多数引脚除了 GPIO 角色之外，还具有复用功能。芯片上的单个物理焊盘可以是：

• 数字输入或输出（machine.Pin）。

• 测量电压的 ADC 输入（machine.ADC）。

• 发出方波的 PWM 输出（machine.PWM）。

• UART 的 TX 或 RX 线（machine.UART）。

其他外设（更多的串行总线、定时器等）也会占用特定引脚；芯片设计者将每个硬件模块连线到一组固定的焊盘。ADC 只能采样连接到其多路复用器的引脚；UART 只能在其 TX 信号所连的那一个引脚上发送。

备注

OpenMV Cam 将外部连接器引脚标记为 P0 到 P9（不同板子略有差异）。哪个引脚承载哪个复用功能因板而异；具体表格请参见 OpenMV Cam 快速参考。

3.4.3. 板间差异

有几个细节因板而异，应当始终对照快速参考来核对，而不要从另一块板想当然地推断：

• 电压容限。有些 Cam 具有 5 V 容限的 I/O 引脚（可以直接施加 5 V 信号而不会损坏）；另一些的 I/O 工作在 3.3 V 或 1.8 V，任何高于该电压的信号都需要电平转换器。把 5 V 源连接到不耐压的引脚可能损坏芯片。

• ADC 参考电压。ADC 视为满量程的电压取决于板子的 I/O 供电。read_u16() 始终返回 0..65535，但 65535 所代表的电压则取决于板子的参考电压是多少。

• 驱动能力。GPIO 引脚能输出（source）或吸收（sink）的电流是有限的——通常为数十毫安。这足以通过电阻驱动一个小 LED；但不足以驱动电机、蜂鸣器或任何感性负载。对于任何更重的负载，请使用外部驱动器（晶体管、MOSFET、H 桥）。

OpenMV Cam 快速参考给出了每块板的确切数值。