一、 原理图
原理图是指电路板上各器件之间连接原理的图表 。通过对原理图的分析，我们可以了解一个模块的输入和输出，看到每个电子元件的具体参数和每个元件之间的连接关系。用户可以快速熟悉系统的某些结构和关系。
1.1 常见器件
在电路板上，由于空间有限，不可能写出每个组件的所有名称，所以各种组件的物理抽象成一个符号。用特定的编号来表示组件的类型。例如，用R代表电阻，并在后面添加数字来表示特定的电阻，例如R1、R2、R分别代表三个电阻。
用户可以通过编号，用户可以知道电路板上的具体元件是什么。
1.2 表示器件连接
1、用这意味着两个设备有链接。
2、用这意味着两个设备之间有链接。
如上所示，在两条线上添加相同的网络标号，表示它们相互连接。LED与单片机46、47、135引脚分别连接。
二、接口类型
接口是芯片之间的连接。单片机通过GPIO连接到各种模块，传输数据和信号。接口类型可分为以下类型：
1、普通GPIO接口
通常只有一个引脚，只负责高低电平的输出和输入。
例如，输出高低电平控制LED、蜂鸣器；作为按钮输入引脚，判断按钮是否按下。
２、协议类GPIO接口
根据某一协议传输数据的一条或多条数据线，引脚仍然是输出输入的高低电平，但输出输入是根据协议确定的，例如IIC协议中，只有当时钟线低电平时，数据线才能转换为高电平和低电平。当时钟线为高电平时，数据线必须保持不变（起始信号和结束信号除外）。
这种情况通常用于传输更复杂的数据，如各种传感器LCD等连接。
常见的协议包括IIC、SPI、CAN、FSMC等。
３、内存接口
比如与Nor Flash、SDRAM、DDR、网卡DM9000等连接。
该接口包括地址总线、数据总线、阅读数据、编写数据和电影选择信号。
４、模拟接口
前三个接口GPIO输入输出为高低电平，电平信号为0或1。
模拟接口GPIO输入输出是不确定的。简单的理解是，输入输出是模拟信号，可以连续改变，可以输出0-Vmax之间的任意值。
对于不同的芯片，GPIO内部结构可能不同，但都有以下三个功能。
1、功能选择 一个引脚，可以接到模块A，模块也可以接收B，比如可以当普通人GPIO也可用作串口TXD使用。
所以要设置一些寄存器，选择引脚功能。
比如STM32F103的GPIO功能配置，配置GPIOx_CRL可以配置GPIO复用模式。
2.设置引脚方向
选择引脚是输入还是输出模式。
STM32F103中，也是在GPIOx_CRL中配置GPIO输入输出模式。
3.读取并设置引脚电平
在GPIO内部，肯定会有数据寄存器，保存每个引脚的电平数据。
比如STM32F103中，也是在GPIOx_ODR中配置GPIO输出，对的bit写1，相应的引脚输出高电平。
三、二极管和三极管
二极管和三极管在电路中使用非常频繁，下面简单介绍一下。
1、二极管
二极管只需要知道二极管有单向导通性，只能在一个方向导通。
电流只能从正（ ）流向负(-)。V正 - V负 > VAL则导通。VAL一般为0.7v，材质不同VAL也会不同。
利用二极管的单项导通性可以做保护电路，比如防止电源反接。如果电源接反了，那么二极管不导通，无法形成电流。
2、三极管
三极管分为PNP和NPN但原理是相似的。
对于三极管，只要记住
NPN：
根据图中箭头判断电流流向。若基极电压Vb大于发射极电压Ve，则be它们之间导通，从而导致ce导通之间V与低相连，V2=0。
通常Vb-Ve > 0.7v就认为be根据材料的电压可能会发生变化。
Vcon = 1，be导通，ce导通，V2 =0为低电平。
Vcon = 0，be截止，ce截止，V2 = V为高电平。
可以看到，V2电压与Vcon电压相反，所以三极管可以做反向电路。
PNP：
PNP型三极管与NPN的类似。
根据图中箭头判断电流流向。如果发射极电压Ve大于基极电压Vb，则eb它们之间导通，从而导致ec导通之间V与V相连，V2=V，为高电平。
Vcon = 1，eb截止，ec截止，V2 =0为低电平。
Vcon = 0，eb导通，ec导通，V2 = V为高电平。
四、常见的GPIO电路
以LED为例，使用GPIO控制LED，一般有几种连接方式：
１、直接连接LED，芯片点亮
这种连接方法直观，易懂。但是芯片引脚的驱动能力可能不够，LED最大发光强度可能达不到。
２、直接连接LED，照亮外部电源
这种连接方法GPIO输出低电平，LED由外部电源点亮。但当电流进入芯片时，芯片可能会被烧毁。
3.用一根三极管连接，高电平点亮
GPIO输出高电平，LED被Vcc点亮时，电流不会流向芯片，因此芯片不会燃烧。
此时GPIO只有高电平才能点亮LED。
4.用两个三极管连接，低电平点亮
GPIO输出低电平，Q2截止，Q1导通，LED被Vcc点亮时，电流不会流向芯片，也不会燃烧芯片。
此时GPIO低电平点亮LED。 以上四种连接方式通常使用后两种。蜂鸣器、按键等其他部件与上述部件相匹配LED类似的连接方式。