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學習STM32(2)-IO-AFIO(複用功能IO和調試配置)

最近在學習STM32,在BZ上一篇關于的序列槽通信文章裡有這麼一段代碼:RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

當初是參考開發的裡子寫的一直對GPIOD或上“RCC_APB2Periph_AFIO”這句話的意思沒搞懂,通過這幾天在網上查找資料和看手冊,終于高清楚了,不敢獨享,希望能對跟我一樣的新手有所幫助吧o(∩_∩)o...

STM32上有很多I/O口,也有很多的内置外設想I2C,ADC,ISP,USART等 ,為了節省引出管腳,這些内置外設基本上是與I/O口共用管腳的,也就是I/O管腳的複用功能。但是STM32還有一特别之處就是:很多複用内置的外設的I/O引腳可以通過重映射功能,從不同的I/O管腳引出,即複用功能的引腳是可通過程式改變的。知道了這些我們就不難了解上面代碼的意思了,程式中用到的USART2外設的TX,RX分别對應PA2,PA3,但是我的學習闆上的PA2,PA3引腳接了其他裝置,但是為了還要用USART2,“RCC_APB2Periph_GPIOD |RCC_APB2Periph_AFIO”就打開了GPIOD重映射功能把USART2裝置的TX,RX映射到PD5,PD6上,我們在這兩個引腳上接上MAX232序列槽晶片就可以使用USART2序列槽通信了。那為看官該問:“USART2是不是可以映射到任意管腳呢?”答案是否定的,它隻能映射到固定的管腳,下圖是USART2重映射表

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其他外設的重映射可以參考STM32100X手冊。

為了節省IO資源單片機會在一個IO上複用很多功能,一般的單片機用到 一個功能後就能再用兩外複用的功能了,這就展現出了STM32 GPIO的強大功能了,我們用重映射的方法把其中一個外設映射到其他IO腳上,這樣就可以充分利用片内資源!

也許你以為IO和AFIO是很簡單的,事實上有幾個誤區可能很多人都沒注意過,當你隻用現成的開發闆來學習的時候,别人已經幫你做好了資源配置設定,所有的外設功能學習都是照着别人給你的例程去做的,這才沒讓你覺得奇怪。

先問自己一個問題:STM32中,USART2和TIM2是共用相同IO的,你如何決定這幾個IO到底是做USART2還是做TIM2呢?如果你要同時使用USART2和TIM2,該怎麼辦?

1、不是說使用了IO的複用功能就一定要啟動RCC_APB2Periph_AFIO的Clock的,參考下圖

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隻有使用了AFIO的事件控制寄存器、AFIO的重映射功能以及外部中斷(EXTI)控制寄存器才需要開啟AFIO的時鐘,STM32參考手冊從來沒說過使用IO的複用功能就一定要開啟AFIO時鐘,這是個誤區。

例如下面的,最常用的USART1,如果你的闆子上,預設用的就是PA9和PA10這兩個IO作為USART1的TX和TX,那麼也就是沒有重映射,No Remap,這種情況下根本不需要開啟AFIO時鐘,隻要開啟USART1的外設時鐘就行了。這個實驗很簡單,自己試試就知道了。

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2、從上面的圖你可以看到,原來USART1是可以放在PB6和PB7上面的,隻不過幾乎所有的原理圖封裝中都不會在PB6和PB7的複用功能上标出它可以當USART1用,畢竟這種重映射的情況太多,幾乎所有外設都可以重映射,每個都标出來會非常混亂。

STM32中,USART2的CTS、RTS、TX、RX和TIM2的CH1~CH4都在PA0~PA3上面,具體要如何選擇這兩個功能呢?

如果要使用USART2,就開始USART2的外設時鐘,如果要使用TIM2,就開啟TIM2的外設時鐘,如果你同時開啟,我也不知道會怎麼樣,你可以自己試試,我覺得應該是兩個都不能用。如果你一定要在PA0~PA3上使用這兩個功能,隻能是時分複用。

正确的同時使用USART2和TIM2,應該是使用上面提到的AFIO_Remap寄存器,将其中的一個重映射到其他IO上去,當然這樣其他IO的本身的複用功能你就不能開啟了。

學習STM32(2)-IO-AFIO(複用功能IO和調試配置)
學習STM32(2)-IO-AFIO(複用功能IO和調試配置)

回到前面的問題,如果你不做Remap,你根本不可能同時在PA0~PA3上同時使用這兩個外設,現在你的方案有兩種:

一、保留USART2在PA口上,将TIM2完全重映射(Full Remap)到其他IO上,或者,如果你不用RTS和CTS的硬體流控制,PA0(CTS)和PA1(RTS)上對應的CH1和CH2是可以不用重映射的,隻需要将Bit9:8改成10,也就是将CH3和CH4部分重映射到PB10和PB11上去,而CH1和CH2繼續保留在PA0和PA1上。但這種情況下,PB10和PB11上的I2C2和USART3就不能用了。

二、保留TIM2在PA口,将USART2重映射到PD口上,很明顯,當TIM2完全不重映射時,USART2必須的信号線隻有Clock不受影響,這種情況下也沒有部分映射可言了,必須将USART2完全重映射到PD3~PD7上,同樣的,這種情況下FSMC就不能用了。

STM32上有很多I/O口,也有很多的内置外設想I2C,ADC,ISP,USART等 ,為了節省引出管腳,這些内置外設基本上是與I/O口共用管腳的,也就是I/O管腳的複用功能。但是STM32還有一特别之處就是:很多複用内置的外設的I/O引腳可以通過重映射功能,從不同的I/O管腳引出,即複用功能的引腳是可通過程式改變的.讀到這裡相信大家都應該了解了端口重映射的一些概念了.原理上的東西不細說了,大家可以看手冊或者網上查,這方面的資料還是很多的.下面說說我的調試經曆.

上面說過,我用的CPU是STM32F103VCT6 ,說到這兒跟大家提一個小插曲.當時在老闆讓我換方案也就是CPU時,隻說用VC的CPU,讓我把要買的CPU告訴負責買器件的人,由于我是第一次做,是以傻乎乎的寫了張紙給了對方.内容是"STM32F103VC 10PCS"對方看了一眼就給我退了回來并加一句"型号不對,沒寫全".我沒明白,便也不好繼續問白癡問題,是以跑網上查,原來光這個CPU就不止一種.我們選用的是T6也就是LQFP封裝的 工作環境為-40C -- 80C.是以說大家以後小心點兒 ..言規正傳.不知道是什麼原因 PCB制圖時把序列槽接到USART1上了,當時也沒在意,等我把USART測試程式寫好燒進去硬體仿真時,序列槽給的是亂碼,我當時就覺得奇怪.把程式檢查了好幾遍就是查不出問題來,以為是硬體有問題,但突然想到了STM有複用功能,心想會不會是這裡有鬼?于是找來datasheet 一看 ,真相大白

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三個紅框交彙處.STM32F103VCT6 這個CPU的USART1接的是PB6/PB7 但是上電初始化後 預設功能并非是USART1.是以想要用序列槽功能 .必須用端口重映射..

大家知道,STM32的單片機每個功能子產品有自己的時鐘系統,是以要想要調用STM32單片機的功能子產品時 必須先配置對應時鐘,然後才能去操作相應的功能子產品.端口重映射也一樣.如圖示:

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重映射步驟為:

1.打開重映射時鐘和USART重映射後的I/O口引腳時鐘,

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

2.I/O口重映射開啟.

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1,ENABLE);

3.配制重映射引腳,這裡隻需配置重映射後的I/O,原來的不需要去配置.

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

隻需要這三步,序列槽就可以正常使用了,簡單吧? 但是我糾結了大半個小時才搞定的,好多事情都是說起來容易做起來難的,希望我以後多多進步.不要眼高手低,嗯 我正朝這個方向前進.

以上内容,是在網上找到對AFIO解釋最為詳細的。感謝作者!!!