IO引脚复用和映射

一.参考资料

  • 探索者STM32F4开发板:
    《STM32F4开发指南-库函数版本》-4.4 IO引脚复用和映射
  • STM32F4xx官方资料:
    《STM32F4xx中文参考手册》-第7章通用IO

二.端口复用

1.什么是端口复用

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。

端口复用1

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,而用做复用功能串口1的发送接收引脚的时候,叫端口复用。

端口复用2

2.STM32F4的端口复用映射原理

  • STM32F4系列微控制器IO引脚通过一个复用器连接到内置外设或模块。该复用器一次只允许一个外设的复用功能(AF)连接到对应的IO口。这样可以确保共用同一个IO引脚的外设之间不会发生冲突。
  • 每个IO引脚都有一个复用器,该复用器采用16路复用功能输入(AF0到AF15),可通过GPIOx_AFRL(针对引脚0-7)和GPIOx_AFRH(针对引脚8-15)寄存器对这些输入进行配置,每四位控制一路复用。

3.端口复用映射示意图

端口复用映射示意图

4.AFRL寄存器

AFRL寄存器

5.复用功能映射配置

复用功能映射配置1

复用功能映射配置2

复用功能映射配置3

6.端口复用为复用功能配置过程

-以PA9,PA10配置为串口1为例

  1. GPIO端口时钟使能。

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
  2. 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); 
  1. 端口模式配置为复用功能。 GPIO_Init()函数。

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
  2. 配置GPIOx_AFRL或者GPIOx_AFRH寄存器,将IO连接到所需的AFx。

        /*PA9连接AF7,复用为USART1_TX */
       GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); 
        /* PA10连接AF7,复用为USART1_RX*/
       GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); 

7.PA9,PA10复用为串口1的配置过程

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟 ①
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟 ②
 
//USART1端口配置③
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9与GPIOA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能 
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;    //速度50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9,PA10

//串口1对应引脚复用映射 ④
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10复用为USART1
最后修改:2020 年 02 月 06 日 12 : 10 PM
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