STM32STM32F4 GPIO口映射和复用
STM32F4 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。 这部分知识在《STM32F4 中文参考手册》第七章和芯片数据手册有详细的讲解哪些 GPIO 管脚是 可以复用为哪些内置外设。
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: 1)完成复位后,所有 IO 都会连接到系统的复用功能 0(AF0)。 2)外设的复用功能映射到 AF1 到 AF13。 3)Cortex-M4 EVENTOUT 映射到 AF15。
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GPIO口复用与映射
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。
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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。
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注意:
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。
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当需要使用复用功能的时候,我们配置相应的寄存器 GPIOx_AFRL 或者 GPIOx_AFRH,让对应引 脚通过复用器连接到对应的复用功能外设。这里我们列出 GPIOx_AFRL 寄存器的描述, GPIOx_AFRH 的作用跟 GPIOx_AFRL 类似,只不过 GPIOx_AFRH 控制的是一组 IO 口的高八位,GPIOx_AFRL 控制的是一组 IO 口的低八位。
使用GPIO_PinAFConfig()//函数进行复用功能的配置
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以PA9,PA10配置为串口1为例
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①GPIO端口时钟使能。
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RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
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②复用外设时钟使能。
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比如你要将端口PA9,PA10复用为串口,所以要使能串口时钟。
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RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
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③端口模式配置为复用功能。 GPIO_Init()函数。
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GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
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④配置GPIOx_AFRL或者GPIOx_AFRH寄存器,将IO连接
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到所需的AFx。
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/*PA9连接AF7,复用为USART1_TX */
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GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);
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/* PA10连接AF7,复用为USART1_RX*/
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GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);
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RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟 ①
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RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟 ②
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//USART1端口配置③
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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9与GPIOA10
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GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
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GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz
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GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
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GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
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GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9,PA10
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//串口1对应引脚复用映射 ④
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GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1
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GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10复用为USART1
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