你这种情况比较复杂!SPI总线建议你使用STM32内置的SPI总线，网上有很多例程。如果你一定要模拟也是可以的。
IIC总线一直是STM32的诟病，用模拟总线更安全一些。
一般的IO口都可以配置成你说的四种模式的任意一种，而且编程过程中可以随时进行转换。
有些脚只能设置成输出或者输入，比如OSC32的IN，OUT做普通IO使用时就是如此。
这些在STM32的datasheet的引脚部分中都有详细说明。
IIC总线CLK要用推挽，数据总线在送出信号时设置成推挽，
输入如果没有上拉电阻时配置成上拉输入，有上拉则配置成浮空输入。
SPI总线的CLK，CS，MOSI脚设置成推挽，MISO脚配置成上拉输入。
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