学习STM32(2)-IO-AFIO(复用功能IO和调试配置)

最近在学习STM32，在BZ上一篇关于的串口通信文章里有这么一段代码：RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

当初是参考开发的里子写的一直对GPIOD或上“RCC_APB2Periph_AFIO”这句话的意思没搞懂，通过这几天在网上查找资料和看手册，终于高清楚了，不敢独享，希望能对跟我一样的新手有所帮助吧o(∩_∩)o...

STM32上有很多I/O口，也有很多的内置外设想I2C,ADC,ISP,USART等 ，为了节省引出管脚，这些内置外设基本上是与I/O口共用管脚的，也就是I/O管脚的复用功能。但是STM32还有一特别之处就是：很多复用内置的外设的I/O引脚可以通过重映射功能，从不同的I/O管脚引出，即复用功能的引脚是可通过程序改变的。知道了这些我们就不难理解上面代码的意思了，程序中用到的USART2外设的TX，RX分别对应PA2，PA3，但是我的学习板上的PA2,PA3引脚接了其他设备，但是为了还要用USART2，“RCC_APB2Periph_GPIOD |RCC_APB2Periph_AFIO”就打开了GPIOD重映射功能把USART2设备的TX，RX映射到PD5,PD6上，我们在这两个引脚上接上MAX232串口芯片就可以使用USART2串口通信了。那为看官该问：“USART2是不是可以映射到任意管脚呢？”答案是否定的，它只能映射到固定的管脚，下图是USART2重映射表

其他外设的重映射可以参考STM32100X手册。

为了节省IO资源单片机会在一个IO上复用很多功能，一般的单片机用到 一个功能后就能再用两外复用的功能了，这就体现出了STM32 GPIO的强大功能了，我们用重映射的方法把其中一个外设映射到其他IO脚上，这样就可以充分利用片内资源！

也许你以为IO和AFIO是很简单的，事实上有几个误区可能很多人都没注意过，当你只用现成的开发板来学习的时候，别人已经帮你做好了资源分配，所有的外设功能学习都是照着别人给你的例程去做的，这才没让你觉得奇怪。

先问自己一个问题：STM32中，USART2和TIM2是共用相同IO的，你如何决定这几个IO到底是做USART2还是做TIM2呢？如果你要同时使用USART2和TIM2，该怎么办？

1、不是说使用了IO的复用功能就一定要启动RCC_APB2Periph_AFIO的Clock的,参考下图

只有使用了AFIO的事件控制寄存器、AFIO的重映射功能以及外部中断(EXTI)控制寄存器才需要开启AFIO的时钟，STM32参考手册从来没说过使用IO的复用功能就一定要开启AFIO时钟，这是个误区。

例如下面的，最常用的USART1，如果你的板子上，默认用的就是PA9和PA10这两个IO作为USART1的TX和TX，那么也就是没有重映射，No Remap，这种情况下根本不需要开启AFIO时钟，只要开启USART1的外设时钟就行了。这个实验很简单，自己试试就知道了。

2、从上面的图你可以看到，原来USART1是可以放在PB6和PB7上面的，只不过几乎所有的原理图封装中都不会在PB6和PB7的复用功能上标出它可以当USART1用，毕竟这种重映射的情况太多，几乎所有外设都可以重映射，每个都标出来会非常混乱。

STM32中，USART2的CTS、RTS、TX、RX和TIM2的CH1~CH4都在PA0～PA3上面，具体要如何选择这两个功能呢？

如果要使用USART2，就开始USART2的外设时钟，如果要使用TIM2，就开启TIM2的外设时钟，如果你同时开启，我也不知道会怎么样，你可以自己试试，我觉得应该是两个都不能用。如果你一定要在PA0~PA3上使用这两个功能，只能是时分复用。

正确的同时使用USART2和TIM2，应该是使用上面提到的AFIO_Remap寄存器，将其中的一个重映射到其他IO上去，当然这样其他IO的本身的复用功能你就不能开启了。

回到前面的问题，如果你不做Remap，你根本不可能同时在PA0~PA3上同时使用这两个外设，现在你的方案有两种：

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的硬件流控制，PA0(CTS)和PA1(RTS)上对应的CH1和CH2是可以不用重映射的，只需要将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继续保留在PA0和PA1上。但这种情况下，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，很明显，当TIM2完全不重映射时，USART2必须的信号线只有Clock不受影响，这种情况下也没有部分映射可言了，必须将USART2完全重映射到PD3～PD7上，同样的，这种情况下FSMC就不能用了。

   STM32上有很多I/O口，也有很多的内置外设想I2C,ADC,ISP,USART等 ，为了节省引出管脚，这些内置外设基本上是与I/O口共用管脚的，也就是I/O管脚的复用功能。但是STM32还有一特别之处就是：很多复用内置的外设的I/O引脚可以通过重映射功能，从不同的I/O管脚引出，即复用功能的引脚是可通过程序改变的.读到这里相信大家都应该了解了端口重映射的一些概念了.原理上的东西不细说了,大家可以看手册或者网上查,这方面的资料还是很多的.下面说说我的调试经历.

        上面说过,我用的CPU是STM32F103VCT6 ,说到这儿跟大家提一个小插曲.当时在老板让我换方案也就是CPU时,只说用VC的CPU,让我把要买的CPU告诉负责买器件的人,由于我是第一次做,所以傻乎乎的写了张纸给了对方.内容是"STM32F103VC  10PCS"对方看了一眼就给我退了回来并加一句"型号不对,没写全".我没明白,便也不好继续问白痴问题,所以跑网上查,原来光这个CPU就不止一种.我们选用的是T6也就是LQFP封装的 工作环境为-40C -- 80C.所以说大家以后小心点儿 ..言规正传.不知道是什么原因 PCB制图时把串口接到USART1上了,当时也没在意,等我把USART测试程序写好烧进去硬件仿真时,串口给的是乱码,我当时就觉得奇怪.把程序检查了好几遍就是查不出问题来,以为是硬件有问题,但突然想到了STM有复用功能,心想会不会是这里有鬼?于是找来datasheet 一看 ,真相大白

  
三个红框交汇处.STM32F103VCT6 这个CPU的USART1接的是PB6/PB7 但是上电初始化后 默认功能并非是USART1.所以想要用串口功能 .必须用端口重映射..

    大家知道,STM32的单片机每个功能模块有自己的时钟系统,所以要想要调用STM32单片机的功能模块时 必须先配置对应时钟,然后才能去操作相应的功能模块.端口重映射也一样.如图示:

重映射步骤为:

1.打开重映射时钟和USART重映射后的I/O口引脚时钟, 

           RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

2.I/O口重映射开启.

                    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1,ENABLE);

3.配制重映射引脚, 这里只需配置重映射后的I/O,原来的不需要去配置.

                              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);

      只需要这三步,串口就可以正常使用了,简单吧?  但是我纠结了大半个小时才搞定的,好多事情都是说起来容易做起来难的,希望我以后多多进步.不要眼高手低,嗯 我正朝这个方向前进.