stm32的引脚有两种用途:GPIO(general purpose io)和AFIO(alternate function io)2 g# `0 c8 K* Y5 s" b . ?& U/ Y9 J- W4 A 对于一些引脚(视芯片而定),这两种用途都没有,如在64脚产品中,OSC_IN/OSC_OUT与作为GPIO端口的PD0/PD1共用一样的引脚,而在100、144引脚产品中,这四个功能各有引脚与之对应,不互相冲突,所以OSC_IN/OSC_OUT既不作GPIO也不作AFIO,当然,这样的引脚不是讨论重点。 # @5 X& C2 g& T, Y6 z$ D% g 1、引脚的配置6 m# J: r4 V( u2 f+ \ - ] B! b' x6 ^, E 不论是作GPIO还是做AFIO,都要对引脚进行配置。在固件库函数中,用GPIO_Init()函数对引脚进行配置,并不是说这个函数带了“GPIO”字样就是要当做GPIO来用,而是把它纳入GPIO的范畴来讨论。 所谓配置,就是引脚上的片上资源连接方式,如上拉电阻、密特触发等等。理解了配置,也就能明白配置与模式的区别。 8 ]0 L& p/ }( ~ o- P; N 特别得,在下文中将会专门讨论一下输出配置中的推挽与开漏。) U8 W4 d3 Q1 X3 p( g 2、复用功能 复用功能有两种:没有重映像、重映像(包括部分重映像、完全重映像),使用引脚用作AFIO功能,同样需要对其进行配置。: L% V/ R. V, b7 a/ n$ ]' p/ y, \: e 这三句话来自参考手册,但我对第一句和注意有疑问,第三节讲。如果把端口配置成复用输出功能,则引脚和输出寄存器断开,并和片上外设的输出信号连接。输入配置则与GPIO没有区别。: D- W* U: ?1 M& ?6 F% q9 L 为什么输出模式有专门的复用模式而输入则没有呢。因为输出是由芯片内部电路驱动的,必须选择这个驱动来自哪一个外设,是GPIO还是复用此管脚的其他外设,也就是选择该管脚在内部是与哪个外设相连的,不说明这个就会发生信号的错乱。而输入则不同了,输入信号是由芯片外的信号驱动的,虽然该信号进入芯片内部后可能有不同的去向,但不需要对此进行配置,因为不会发生信号的冲突,最坏的情况就是多驱动了个寄存器而已。事实上,当将引脚作为GPIO输入时,相应的AFIO外设是处在关闭的状态,并不会耗电;当引脚作为AFIO的输入时,可能GPIO是读不进来的,这是我猜的,没有验证,能不能读进来无所谓的,不必纠结于此。" w) j% `, e- Q7 w! f. ?* A; n6 H : I5 q6 V7 V7 P& } 若选择了复用,则默认是没有重映像的,可以直接使用外设,不需要再软件做设置。 m- F1 d! { \ [3 d6 q* E/ s ( R6 x& I9 D. s- v1 x- w 但若要重映射,则需要简单设置一下, / |$ S5 v' P* ~0 B 先要配置重映射后对应的管脚,可参看参考手册或数据手册引脚定义章节,开AFIO时钟,使能重映射。例如重映射USART1,全部代码如下:0 @0 r7 ?& C$ c* c3 b RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); 1 Z# l7 d5 a# w6 }0 a : C# m* |5 ]. L3 i* L. U0 [ /*对寄存器AFIO_EVCR,AFIO_MAPR和AFIO_EXTICRX进行读写操作前,即重映射和选择外部中断线前,应当首先打开AFIO的时钟*/ 5 B! l1 x j) C2 C" `; S
这就完成了IO口的配置和重映射,下边再配置相关的外设(USART1)就可以使用了。 # W1 @4 T) ~1 I: m. `! }' y3 ~ 外部中断线也是可以映射的,并且需要开AFIO时钟,不用GPIO_PinRemap函数,用GPIO_EXTILineConfig重映射引脚到中断线。其实与其说是映射,不如说是选择,选择引脚连接到外部中断线。 重映射不是任意的,只能重映射到指定的管脚。 3、关于第二节讲到那个疑问,为甚么不能配置成模拟输入?模拟输入与浮空什么区别?& P7 o7 q3 ]* w 答案是可以配置成模拟输入,官方3.5版固件库例子和alientek例程都是将ADC输入引脚配置成GPIO_Mode_AIN 那么配置成浮空行么,还能ADC么?% x" G& c D& i9 d
实验证明,这两种配置都能实现ADC。那么USART的Tx应配置成GPIO_Mode_IN_FLOATING,如果配置成GPIO_Mode_AIN,还能接受数据么?金牛板实验结果是不能,ST不我欺也。总之: 可以将引脚配置成模拟输入,使用相应的复用功能; 浮空与模拟这两种配置是不同的。# g7 h% l- L2 G- N4 \ 关于第二节里那个“注意“,我也不知道是什么意思。我猜测是这样的:打开某外设,这个外设将某引脚当做输入,我们偏偏把这个引脚配置为GPIO输出,这样可以操作GPIO来”欺骗“这个外设,这种用法应该是很微妙的。 & Y% r1 x6 O+ ^ 4、推挽与开漏 8 @4 {0 v/ p# H 不仅仅stm32有这种配置,实际上,这两种已经广泛应用在很多场合。' D m; o5 B" X2 ]5 ~0 k; k 推挽,又叫做推拉,是个很形象的名字,一般是指两个三极管(MOS管)分别受两互补信号(或者一个信号,但是用互补对管)的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止,这样的电路被称为推挽式(互补式):* f) a# [- H. E T+ D$ `: [3 {# S, G 1 p! T; R0 y1 ] 这种电路在放大中通常被用作输出级,在STM32中,推挽配置就是这种,如图: - y4 L6 V( H2 Z4 L, I; s 在相应位置1时,P-MOS导,通N-MOS截止,输出电压为VDD;在相应位置0时,N-MOS导通,P-MOS截止,输出电压为VSS,这就是所谓的推挽。是比较简单的。 而所谓的开漏(对三极管而言是开集,一样的原理),则要巧妙一些。所谓开漏电路概念中提到的“漏”就是指MOS FET的漏极。同理,开集电路中的“集”就是指三极管的集电极。开漏电路就是指以MOS FET的漏极为输出的电路。一般的用法是会在漏极外部的电路添加上拉电阻。完整的开漏电路应该由开漏器件和开漏上拉电阻组成。 对于stm32,开漏就是失能了P-MOS,这样,当相应位置1时,引脚实际上是处在了浮空的状态,而通过外接的上拉电阻,将其拉高。 S# E0 H4 s0 p ' ~% W, n) ?! _. j1 f 这么做有如下的好处: 0 B; i3 c% I& P 1、可以将多个开漏输出的引脚,连接到一条线上。形成“与逻辑”关系。当多个引脚任意一个变低后,开漏线上的逻辑就为0了。这也是I2C,SMBus等总线判断总线占用状态的原理。 2、 可以利用改变上拉电源的电压,改变传输电平。这样我们就可以用低电平逻辑控制输出高电平逻辑了。想想当初认为stm32输出3.3v电压带不动IRF540,就直接断定要重新选型,是错误的想法,只要将推挽输出变为开漏,再加上上拉到5v的电阻,就能解决这个问题。 顺便一提,上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度。阻值越大,速度越低功耗越小。反之亦然。5 P. g F' \2 n9 ?' G - t% y2 N* R6 T3 i f! j- K7 w |
小马哥STM32F103开源小四轴RoboFly全部资料大放送
STM32固件库分享,超全系列整理
【MCU实战经验】+STM32F107的USB使用
基于STM32F103两轮平衡小车设计(开源)
STM32F107VCT6官方原理图和PCB
【福利】用STM32库的朋友有福了:STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0chm...
基于STM32F10xx存储器和系统架构经验分享
基于STM32F1的CAN通信之BH1750
基于STM32F1的CAN通信之OLED
基于STM32F1的CAN通信之之串口IAP