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STM32心得:端口复用和重映射

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STMCU小助手 发布时间:2022-11-21 17:00
主要内容:
. Z  P; J" Q. W2 _1) 端口复用;
: o& `; c; ~1 ^$ f* J2) 端口重映射。
! w- V- B$ j+ c, N( f  H3 z, i. k, Z* J
* V8 u* j; e" o1. 端口复用概念1 m: j4 {+ b& G  K
STM32有很多的内置外设,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。- S; r* v6 v6 ~: X  z
例如串口1 的发送接收引脚是PA9和PA10,当我们把PA9和PA10不用作GPIO,而用做复用功能串口1的发送接收引脚的时候,叫端口复用。
0 t! `; g- e& t4 Z' V: r 20200404174911935.png ' B% u1 H  E. W: ]/ a& S
7 a) {$ K1 W7 q' g& r! ?6 S4 @
2. 端口复用配置过程(以PA9,PA10配置为串口1为例)
& K5 z; ~( z8 [$ J# |0 j2.1 GPIO端口时钟使能(使能端口时钟):$ h( G, ?% [+ s4 u9 A
0 i; [* c. i! O$ y5 g. @& o; E
  1. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
复制代码
4 K8 U- O" N7 D  ?1 K5 _3 H  E' W
2.2 复用外设时钟使能(要将端口PA9,PA10复用为串口,因此要使能串口时钟):
1 z4 @7 `9 b. ~, y1 F* i2 L4 Z4 X' j4 ~2 X
  1. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
复制代码

# \1 t6 w* X; J! \7 y2.3 端口模式配置(设置 GPIO 端口模式,查找《STM32中文参考手册V10》了解复用功能下如何设置GPIO);
, t( r* `/ p& j* J: b4 E1 c: P' j. `/ J+ Z* ^. ?+ p
20200404174347967.png : x* K! X) B' j# @
7 q8 y8 K# V. A# W* x" j7 P2 J* }
2.4 由上表可知,要配置全双工的串口 1,USARTx_TX 管脚配置为推挽复用输出,USARTx_RX 管脚配置为浮空输入或带上拉输入,部分代码如下:! j  g  Q+ Y( s: S( ?
& I4 R1 J, a6 Y' f' x
  1. //USART1_TX    PA.9 复用推挽输出// , {& J' i! k  H( R% A; F% G8 _
  2. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;              //PA.9//
    : e# t8 H: L1 y4 l- o  H  K$ {5 F
  3. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;      //速率50MHz//
    % x, _# z* r- i+ O, M! \
  4. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;        //复用推挽输出//
    9 u5 ]$ x7 i+ b$ c" r9 T' m
  5. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 2 O! _: z) o) h0 R4 h
  6. //USART1_RX    PA.10 浮空输入//
    ( D) A  k  q: g3 R& _' u# y; _
  7. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;             //PA10//   i9 u2 L* g: r3 T& e, ]
  8. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;  //浮空输入// ! P1 ]% ^! j" \  X
  9. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);   
复制代码
" i' x( v) {  H
3. 端口重映射概念
$ [" Z& a2 F4 B每个内置外设都有若干个输入输出引脚,一般这些引脚的输出端口都是固定不变的,为了让设计工程师可以更好地安排引脚的走向和功能,在STM32中引入了外设引脚重映射的概念,即一个外设的引脚除了具有默认的端口外,还可以通过设置重映射寄存器的方式,把这个外设的引脚映射到其它的端口。- A1 w, i- ~# l" T
为了使不同器件封装的外设IO功能数量达到最优,可以把一些复用功能重新映射到其他一些引脚上。STM32中有很多内置外设的输入输出引脚都具有重映射(remap)的功能。
; |4 Z7 f% V& j! e0 T) {7 h0 W因此重映射主要特点:1)方便PCB设计,减少信号交叉干扰;2)增加端口数目。. r2 q0 R. s% m0 h3 Z/ R8 g

2 u2 t4 A7 n' b4 I$ r/ e. `4. STM32F103x LQFP100管脚重映射$ P& ^( [" _1 @- W9 F# B

5 J6 A! j) f0 S 20200404174656183.png 3 u9 V6 K( h! k" ~

: Z5 |$ T9 B2 u9 O/ P5. 查看《STM32F103ZET6》芯片手册
& X5 I9 _% U& u! q" @$ I
仍以串口1为例,默认情况下,串口1 的发送接收引脚是PA9和PA10(观察右起第二栏),也可以USART1_TX 和 USART1_RX 重新映射到管脚 PB6 和 PB7 上面去(观察右起第一栏)。, f7 U% V6 z. `( d0 ~

  a6 ?. y9 H4 O. A1 ] 20200404174810118.png
# b3 R) f+ V& t3 O# y
' b0 ~/ P2 b% t; J+ B1 o$ I6. 部分重映射和完全重映射2 \3 i6 ~8 q& j
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。以串口3为例:
( p/ F  j, n. q# z# l/ |& d: Z" E% \7 ]0 N3 H
' H0 h; x( E) e. X- E9 p
0 r/ Z' q" q! L2 R; G
7. 端口重映射配置过程(以PB6,PB7配置为串口1为例): [5 ?" k3 s- h/ }% M
7.1 GPIO端口时钟使能(使能重映射后的端口时钟):0 ^6 Q9 U' ]; ?, S: A

  r0 j& z' l6 A. i2 \: d4 h
  1. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
复制代码

5 B, b, s( l+ U/ d% n% g7.2 使能功能外设时钟(要将端口PB6,PB7复用为串口,因此要使能串口时钟):& \1 i. E+ k! f5 m0 f
) L: m( A9 X5 U8 ?/ ~4 T2 ~' Z
  1. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
复制代码
. ]" P/ v5 \; `! w; G  o, e) Z* S
7.3 使能AFIO时钟(重映射必须使能AFIO时钟):9 I% @  N+ s* ?# W# p  S/ c5 w1 Q0 n

5 G2 w; [2 F: y' z: B9 ?- L' l
  1. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
复制代码
$ Z0 ]8 }# u1 Y( l! l  M- r6 z
7.4 开启重映射:/ [% }$ \  e) X" X
6 Y1 }. A4 \, e  ?
  1. GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1,ENABLE);
    ; Y# [- K$ n  F
  2. //根据第一个参数,确定部分重映射还是全部重映射,在stm32f10x_gpio.h文件中定义了取值范围为下面宏定义的标识符://
    , p2 S2 {; N- u
  3. //#define GPIO_PartialRemap_USART3    ((uint32_t)0x00140010);  //  : z4 [9 w, F9 q+ |% g( p5 w) m6 N
  4. //#define GPIO_FullRemap_USART3      ((uint32_t)0x00140030);   //
    9 K1 o' O1 C' M" f' V8 u" d
  5. //若要使用 USART3 的部分重映射,调用函数方法为:                  //# ~4 V# m. v/ y2 `8 M& K
  6. //GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_USART3,ENABLE);        //
复制代码

; o% ^" t- c9 W4 F6 H. f8. 哪些情况需要开启AFIO辅助功能时钟?
8 b* ?: j, Z) _  I) m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:
/ F6 D1 R2 [+ z9 p1) AFIO_MAPR:配置复用功能重映射;- a) y  d1 u$ t* d+ s5 h
2) AFIO_EXTICRX:配置外部中断线映射;
# h9 j4 f  c' A& n" l/ j" a  k2 d* t3) AFIO_EVCR:配置EVENTOUT事件输出。7 S/ v4 r. K5 [
————————————————& {- b5 g4 p+ T! T2 @# `' U
版权声明:天亮继续睡
/ H1 s- u5 x8 }% K5 _* G7 R& x/ A! ^7 r! M+ n/ [* R
' G! A/ m7 ?3 B/ d
20200404174136436.png
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