代码收藏家技术教程 2023-07-28

STM32F407探索者开发板（十四）- IO引脚复用和映射详解

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一、端口复用

端口复用和重映射都是和单片机的I/O口有关系，端口复用是将一个I/O赋予多个功能，通过设置I/O的工作模式来切换不同的功能。重映射是将某些I/O口上面的功能映射到其他I/O口上面去。但是注意一点：重映射的I/O都是厂家设置好的，不能自己更改。

端口复用

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。

也就是这些黄色底板下，对于引脚的文字，就是能复用的功能

二、STM32F4的端口复用映射原理

STM32F4系列微控制器IO引脚通过一一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I0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(AFO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。

端口复用映射示意图

如果是中断3-5，则是AF2

一组GPIO有16个IO，如PA0 - PA15，一组中有两个复用功能寄存器AFRL（32位）和AFRH（32位），一个IO要四位，所以AFRL控制0 - 7，AFRH控制8 - 15

举例：如果我要控制PA2为串口2

就是在PFRL2上定义0111

三、复用功能映射设置

四、端口复用配置过程

#define IS_GPIO_AF(AF)   (((AF) == GPIO_AF_RTC_50Hz)  || ((AF) == GPIO_AF_TIM14)     || \
                          ((AF) == GPIO_AF_MCO)       || ((AF) == GPIO_AF_TAMPER)    || \
                          ((AF) == GPIO_AF_SWJ)       || ((AF) == GPIO_AF_TRACE)     || \
                          ((AF) == GPIO_AF_TIM1)      || ((AF) == GPIO_AF_TIM2)      || \
                          ((AF) == GPIO_AF_TIM3)      || ((AF) == GPIO_AF_TIM4)      || \
                          ((AF) == GPIO_AF_TIM5)      || ((AF) == GPIO_AF_TIM8)      || \
                          ((AF) == GPIO_AF_I2C1)      || ((AF) == GPIO_AF_I2C2)      || \
                          ((AF) == GPIO_AF_I2C3)      || ((AF) == GPIO_AF_SPI1)      || \
                          ((AF) == GPIO_AF_SPI2)      || ((AF) == GPIO_AF_TIM13)     || \
                          ((AF) == GPIO_AF_SPI3)      || ((AF) == GPIO_AF_TIM14)     || \
                          ((AF) == GPIO_AF_USART1)    || ((AF) == GPIO_AF_USART2)    || \
                          ((AF) == GPIO_AF_USART3)    || ((AF) == GPIO_AF_UART4)     || \
                          ((AF) == GPIO_AF_UART5)     || ((AF) == GPIO_AF_USART6)    || \
                          ((AF) == GPIO_AF_CAN1)      || ((AF) == GPIO_AF_CAN2)      || \
                          ((AF) == GPIO_AF_OTG_FS)    || ((AF) == GPIO_AF_OTG_HS)    || \
                          ((AF) == GPIO_AF_ETH)       || ((AF) == GPIO_AF_OTG_HS_FS) || \
                          ((AF) == GPIO_AF_SDIO)      || ((AF) == GPIO_AF_DCMI)      || \
                          ((AF) == GPIO_AF_EVENTOUT)  || ((AF) == GPIO_AF_FSMC))