IO引脚服用和映射

什么是端口复用

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。在芯片数据手册或STM32F4XX参考手册中都可以查到哪些引脚可以复用为哪些内置外设。

端口复用

例如：USART1的发送接收引脚是PA9,PA10,当我们把PA9,PA10不用做GPIO，而用做复用功能USART1的发送接收引脚的时候，叫端口复用。

STM32F4的端口复用映射原理

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。

端口复用映射示意图：

AFRL寄存器

AFRH寄存器

端口复用为复用功能配置过程

例：以PA9 PA10配置为USART1为例
① 使能GPIO端口时钟使能

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
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② 复用外设时钟使能
我们现在是将PA9 PA10端口复用为USART1，所以这里要使能USART1时钟

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

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //将模式设置为复用功能
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④ 配置GPIO_AFRL或GPIO_AFRH寄存器，将IO连接到所需的AFx
从上面的端口映射示意图中可以看到USART1端口连接在AF7上面（AF7 (USART1…3) ）

/* PA9 连接 AF7，复用为 USART1_TX */
  GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);
  
/* PA10 连接 AF7，复用为 USART1_TX */
  GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);
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PA9 PA10复用为USART1的配置过程

//GPIO端口中PA9 PA10映射成USART_1串口功能
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	//1. 使能GPIO时钟、USART_1时钟
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); //使能GPIOA时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); //使能USART1时钟
	
	//2. USART1端口配置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9 与 GPIOA10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //复用功能
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用功能
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //上拉速度100MHz
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA9 PA10	

	
	//3. USART1对应引脚复用映射
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,PinSource10,GPIO_AF_USART1);	//GPIOA10复用为USART1	
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如何查找使能外设时钟函数？

比如上面我们PA9,PA10复用为USART1功能，那么使能USART1时钟的时候怎么知道调用那个函数呢？？?
在STM32F4xx中文参考手册中【 复位和始终控制（RCC） 】章节中查找哪一个寄存器中的某一位可以使能USART1时钟，下图中我们可以看到 RCC APB2外设复位寄存器当中的 Bit4 置1可以复位（使能）USART1该串口时钟。

那么接下来就在程序文件中（stm32f4xx_rcc.h）找到使能USART1时钟需要调用的函数了。

void        RCC_APB2PeriphResetCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);

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