IO引脚复用器和映射原理与配置

什么是端口复用，STM32引脚怎么复用？

STM32有很多的内置外设（把RTC,ADC,看门狗等外设都集中在芯片里面了），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。

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。

STM32（M4内核以上）的端口复用映射原理

STM32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1O引脚的外设之间不会发生冲突。

每个I0引脚都有一个复用器，该复用器采用16路复用功能输入（AFO到AF15），可通过GPIOx_AFRL（针对引脚0-7）和GPIOxAFRH（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。

比如我们要配置PA9，我们把它连接到AF7。相应寄存器位的配置如下：

AFRH9
rw	rw	rw	rw
0	1	1	1

PORTA部分端口AF映射表如下：

	PA0	PA5	PA8	PA9	PA10
AF7	USART2_CTS	SPI1_SCK	USART1_CK	USART1_TX	USART1_RX

对于系统复用功能AF0，我们将I0口连接到AFO之后，还要根据所用功能进行配置：

（1）JTAG/SWD：在器件复位之后，会将这些功能引脚指定为专用引脚。也就是说，这些引脚在复位后默认就是JTAG/SWD功能。如果我们要作为GPI0来使用，就需要对对应的I0口复用器进行配置。

（2）RTC_REFIN：此引脚在系统复位之后要使用的话要配置为浮空输入模式。

（3）MCO1和MCO2：这些引脚在系统复位之后要使用的话要配置为复用功能模式。

外设复用功能：

对于ADC和DAC，在GPIOX_MODER寄存器中将所需I/0配置为模拟通道。

对于其它外设：

（1）在GPIOX_MODER寄存器中将所需I/O配置为复用功能

（2）通过GPIOX_OTYPER、GPIOX_PUPDR和GPIOX_OSPEEDER 寄存器，分别选择类型、上拉/下拉以及输出速度

（3）在GPIOX_AFRL 或GPIOX_AFRH寄存器中，将I/O连接到所需AFx

引脚复用配置过程？

端口复用为复用功能配置过程，以PA9，PA10配置为串口1为例

①GPIO端口时钟使能。

HALRCC_GPIOA_CLK_ENABLEO；//使能GPIO时钟

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。

HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLEO；//使能GPIO时钟

③端口模式配置为复用功能。HAL_GPIO_Init函数。

GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP；//复用推挽输出

④配置GPIOX_AFRL或者GPIOX_AFRH寄存器，将IO连接到所需的AFx。HAL_GPIO_Init函数。

GPIO Initure.Alternate=GPIO AF7_USART1；//复用为USART1

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