─ 输入浮空 ─ 输入上拉 ─ 输入下拉 ─ 模拟输入 ─
开漏输出 ─ 推挽式输出 ─ 推挽式复用功能 ─ 开漏复用功能
GPIO框图
保护电路：
高压保护——上拉二极管
低压保护——下拉二极管
输入：
模拟输入 ——不经过施密特触发器滤波
输入浮空
输入弱上拉——上拉电阻100K
输入弱下拉——下拉电阻100K
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第一：浮空输入模式；在这张图上，阴影的部分处于不工作状态，尤其是下半部分的输出电路，实际上是与端口处于隔离状态。
黄色的高亮部分显示了数据传输通道，外部的电平信号通过左边编号1的I/O端口进入STM32，经过编号2的施密特触发器的整形送入编号3的“输入数据寄存器”，在“输入数据寄存器”的另一端(编号4)，CPU可以随时读出I/O端口的电平状态。
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第二：输入上拉模式；与前面的浮空输入模式相比，仅仅是在数据通道上部，接入了一个上拉电阻，根据STM32的数据手册，这个上拉电阻阻值介于30K~50K欧姆。同样，CPU可以随时在“输入数据寄存器”的另一端，读出I/O端口的电平状态。
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第三：输入下拉模式；数据通道的下部，接入了一个下拉电阻，根据STM32的数据手册，这个下拉电阻阻值也是介于30K~50K欧姆。
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第四：模拟输入模式；信号从左边编号1的端口进入，从右边编号2的一端直接进入ADC模块。这里我们看到所有的上拉、下拉电阻和施密特触发器，均处于断开状态，因此“输入数据寄存器”将不能反映端口上的电平状态，也就是说，模拟输入配置下，CPU不能在“输入数据寄存器”上读到有效的数据。
输出 （弱上拉和下拉电阻被禁止）
开漏输出
推挽复用功能
开漏复用功能
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第一：开漏输出模式；当CPU在左边的编号1端通过位设置/清除寄存器，或输出数据寄存器写入数据后，该数据位将通过编号2的输出控制电路传送到编号4的I/O端口，如果CPU写入的是逻辑“1”，则编号3的N-MOS管将处于关闭状态，此时I/O端口的电平将由外部的上拉电阻决定，如果CPU写入的是逻辑“0”，则编号3的N-MOS管将处于开启状态，此时I/O端口的电平被编号3的N-MOS管拉到了VSS的零电位。
在图的上半部，施密特触发器处于开启状态，这意味着CPU可以在“输入数据寄存器”的另一端，随时监控I/O端口的状态；通过这个特性，还实现了虚拟的I/O端口双向通信：只要CPU输出逻辑“1”，由于编号3的N-MOS管处于关闭状态，I/O端口的电平将完全由外部电路决定，因此，CPU可以在“输入数据寄存器”读到外部电路的信号，而不是它自己输出的逻辑“1”。
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第二：开漏复用输出模式；与开漏输出模式的配置基本相同，不同的是编号2的输出控制电路的输入，与复用功能的输出端相连，此时输出数据寄存器被从输出通道断开了。同样，CPU可以从“输入数据寄存器”读到外部电路的信号。
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第三：推免输出模式；在开漏输出模式的基础上，推挽输出模式仅仅是在编号2的输出控制电路之后，增加了一个P-MOS管。
当输出逻辑“1”时，编号3处的P-MOS管导通，而下方的N-MOS管截止，达到输出高电平的目的。
当输出逻辑“0”时，编号3处的P-MOS管截止，而下方的N-MOS管导通，达到输出低电平的目的。
在这个模式下，CPU仍然可以从“输入数据寄存器”读到外部电路的信号。
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第四：
推挽复用输出模式，同样的道理，编号2的输出控制电路的输入，与复用功能的输出端相连，此时输出数据寄存器被从输出通道断开了。
其它部分与前述模式一致，包括对“输入数据寄存器”的读取。
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