STM32端口复用和重映射

Posted 2021-06-12 想成为大师啊

参考正点原子视频

端口复用

STM32有很多内置外设，这些外设的外部引脚都是与GPIO复用的。也就是说，一个GPIO如果可以复用为内置外设的功能引脚，那么当这个GPIO作为内置外设使用的时候，就叫做复用

简单来说就是 咱们的板子上有很多的引脚，这些引脚本来是你作为普通的输入输出使用的（就是你自己这是这个引脚的功能），但是咱们芯片的内置外设也需要与外界进行信息交流啊啊，但是引脚就这么多（比如咱们mini板子只有51个外接引脚），如果每个内置外设都要占用引脚的话，普通的引脚就不够用了，所以这个时候伟大的人类想到了一个办法，就是一个引脚，平常可以做普通的引脚，但是它还有另一个隐藏的身份，就是某个内置外设的输入输出引脚，当你需要用到这个外设的时候，这个普通的引脚就可以变成相关外设的引脚（就相当于中国的建设兵团，平常是农民，打仗的时候就是军人，但还是同一个人）。这就是端口复用。那么端口复用有什么用处呢？之前就说过了，如果内置外设都要单独占用一个引脚的话，普通的引脚就很少了，所以端口复用使得引脚的利用最大化。

内置外设

还记得单片机吧（就是那个黑片片），你可以把它当做一个人，人都知道有脑袋，和身体各个器官（废话），那么芯片也是一样的芯片的大脑就是微处理器，它的作用就是接收命令和发出命令（就相当于有了尿意大脑就接收到了命令要尿尿，就对你的膀胱发出命令，我要尿尿，手动滑稽），它没有实现命令的能力，该怎么办呢？芯片里的其他部分就是实现命令的设备（只是这些设备很小而已），它们就相当于咱们身体的五脏啊、肌肉啊、膀胱啊之类的器官（别说啥肌肉不是器官，我喜欢说咬我啊，略略略），比如说ADC、DAC之类的（不懂这些是啥吧，我也不知道，一点一点慢慢搞吧）。这些东西就叫内置外设。

例如串口1的发送接收引脚是PA9,PA10，当我们把PA9,PA10不用作GPIO，而是做复用功能串口1的发送接收引脚的时候，叫端口复用

端口复用配置过程

以PA9,PA10配置为串口1为例

GPIO端口时钟使能

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

复用外设时钟使能
比如你要将端口PA9,PA10复用为串口，所以要使能串口时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);

端口模式配置。GPIO_Init()函数
查表：《STM32中文参考手册V10》，P110的表格

端口复用配置过程

GPIO引脚输入输出结构体

typedef enum
{ 
  GPIO_Mode_AIN = 0x0,//模拟输入
  GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,//浮空输入
  GPIO_Mode_IPD = 0x28,//带下拉输入
  GPIO_Mode_IPU = 0x48,//带上拉输入
  GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,//开漏输出
  GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,//推挽输出
  GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,//复用功能的开漏输出
  GPIO_Mode_AF_PP = 0x18//复用功能的推挽输出
}GPIOMode_TypeDef;

PA9,PA10复用为串口1配置过程

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);//IO时钟使能	
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//外设时钟使能	
  
	//USART1_TX   GPIOA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//
   
  //USART1_RX	 
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//

端口重映射

重映射就是引脚重映射，本来每个内置外设都有原来设定的引脚，所谓的重映射就是通过某种方式，将外设本来的引脚的功能赋予给另外的引脚（比如一个外设的引脚是PA10，但你的这个引脚正在被使用，你又想用这个外设，你就可以通过重映射，将PA11设定成PA10，也就是说PA11取代了PA10的功能，成为了外设的引脚），但是重映射也是有规定可以映射到哪个引脚的（需要查看手册）而不是你想映射到哪个引脚就映射到哪个引脚。

I/O端口的重映射
1.I/O的复用：GPIO和内置外设共用引出管脚
2.I/O的重映射：复用功能(AFIO)从不同的GPIO管脚引出
3.方便了PCB的设计，潜在地减少了信号的交叉干扰
4.分时复用某些外设，虚拟地增加了端口数目
AFIO重映射的操作步骤
1.使能被重新映射到的I/O端口时钟
2.使能被重新映射的外设时钟
3.使能AFIO功能的时钟（勿忘）
4.进行重映射

部分重映射 & 完全重映射

部分重映射：功能外设的部分引脚重新映射，还有一部分引脚是原来的默认引脚

完全重映射：功能外设的所有引脚都重新映射

引脚重映射配置过程

1.使能GPIO时钟（重映射后的IO）
2.使能功能外设时钟（例如串口1）
3.使能AFIO时钟。（重映射必须使能AFIO时钟）

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

开启重映射

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1,ENABLE);

根据第一个参数，来确定是部分重映射还是全部重映射

开启AFIO时钟

对寄存器AFIO_MAPR,AFIO_EXTICRX和AFIO_EVCR进行读写操作前，应当首先打开AFIO时钟

AFIO_MAPR：配置复用功能重映射
AFIO_EXTICRX：配置外部中断线映射
AFIO_EVCR：配置EVENTOUT事件输出