STM32 单片机之 串口重映射
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STM32 单片机之 串口重映射
大家好,从今天开始.本人将自己在工作中遇到的问题 和学习体会跟大家一起分享并探讨.下面跟大家说一下STM32单片机的端口重映射,因为是以自己为实例.这里是以USART1的重映射为例.. 因为我要一个TFT_LCD屏的主控板,考虑到FSMC 我选用了STM32F103VCT6 型号的CPU,一不小心串口接到USART1上了.因为在调程序时才发现错了,没得办法,只能通过端口重映射来解决.但是以前没用过端口重映射,只闻其名,未用其身,所以..呵呵 ...只能从头去看了.本文引用地址： 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.
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大家好,从今天开始.本人将自己在工作中遇到的问题 和学习体会 跟大家一起分享并探讨.下面跟大家说一下STM32单片机的端口重映射,因为是以自己为实例.这里是以USART1的重映射为例.. 因为我要一个TFT_LCD屏的主控板,考虑到FSMC 我选用了STM32F103VCT6 型号的CPU,一不小心串口接到USART1上了.因为在调程序时才发现错了,没得办法,只能通过端口重映射来解决.但是以前没用过端口重映射,只闻其名,未用其身,所以..呵呵 ...只能从头去看了.本文引用地址： 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.加点自己的东西简单的说 STM32的 io 有3个功能 一个是默认的 一个是复用 一个是重映射功能（这个其实也属于复用）如果配置成复用 则将使用第2个功能 如果配置成复用 同时 相应的重映射配置了 则将使用第3个功能通常一个口的 复用+重映射有好多 不止两个 这时候就看你使能哪个设备了开复用 + 使能设备+ 是否重映射 就可以决定这个io口 到底使用哪个功能
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关于STM32的GPIO的复用功能和重映射功能
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1、复用功能：内置外设是与I/O口共用引出管脚（不同的功能对应同一管脚）STM32 所有内置外设的外部引脚都是与标准GPIO引脚复用的，如果有多个复用功能模块对应同一个引脚，只能使能其中之一，其它模块保持非使能状态。2、重映射功能：复用功能的引出脚可以通过重映射，从不同的I/O管脚引出，即复用功能的引出脚位是可通过程序改变到其他的引脚上！直接好处：PCB电路板的设计人员可以在需要的情况下，不必把某些信号在板上绕一大圈完成联接，方便了PCB的设计同时潜在地减少了信号的交叉干扰。如：USART1： 0: 没有重映像(TX/PA9，RX/PA10)； 1: 重映像(TX/PB6，RX/PB7)。（参考AFIO_MAPR寄存器介绍）[0,1为一寄存器的bit值]【注】 下述复用功能的引出脚具有重映射功能：& - 晶体振荡器的引脚在不接晶体时，可以作为普通I/O口& - CAN模块； - JTAG调试接口；- 大部分定时器的引出接口； - 大部分USART引出接口& - I2C1的引出接口； &- SPI1的引出接口；举例：对于STM32F103VBT6，47引脚为PB10，它的复用功能是I2C2_SCL和 USART3_TX，表示在上电之后它的默认功能为PB10，而I2C2的SCL和USART3的TX为它的复用功能；另外在TIM2的引脚重映射后，TIM2_CH3也成为这个引脚的复用功能。(1)要使用STM32F103VBT6的47、48脚的USART3功能，则需要配置47脚为 复用推挽输出 或 复用开漏输出 ，配置48脚为某种输入模式，同时使能USART3并保持I2C2的非使能状态。(2)使用STM32F103VBT6的47脚作为TIM2_CH3，则需要对TIM2进行重映射，然后再按复用功能的方式配置对应引脚.&要使用某个引脚的复用功能时，在开启了对应引脚的GPIO时钟和功能模块时钟的前提下，需要作如下配置：1）在配置该引脚的GPIO时，选择推挽复用输出(AF_PP)或开漏复用输出(AF_OD)2）使能对应功能的模块3）不要使能不用的功能的模块以下为参考手册中内容：8.1.4 &复用功能(AF)使用默认复用功能前必须对端口位配置寄存器编程。● 对于复用的输入功能，端口必须配置成输入模式(浮空、上拉或下拉)且输入引脚必须由外部驱动。● 对于复用输出功能，端口必须配置成复用功能输出模式(推挽或开漏)。● 对于双向复用功能，端口位必须配置复用功能输出模式(推挽或开漏)。这时，输入驱动器被配置成浮空输入模式。如果把端口配置成复用输出功能，则引脚和输出寄存器断开，并和片上外设的输出信号连接。如果软件把一个GPIO脚配置成复用输出功能，但是外设没有被激活，它的输出将不确定。
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STM32的功能引脚重映射和复用功能
12:33:16来源: eefocus
Stm32的引脚一般应用：
模拟输入_AIN &&应用ADC模拟输入，或者下省电。
浮空输入_IN_FLOATING &&可以做KEY识别，RX1
开漏输出_Out_OD&&应用于I2C； （开漏输出若外部不接只能输出0）
STM32中有很多内置外设的输入输出引脚都具有(remap)的功能，本文对一些在使用引脚重映射时所遇到的有关问题加以说明。
我们知道每个内置外设都有若干个输入输出引脚，一般这些引脚的输出脚位都是固定不变的，为了让设计工程师可以更好地安排引脚的走向和功能，在 STM32中引入了外设引脚重映射的概念，即一个外设的引脚除了具有默认的脚位外，还可以通过设置重映射寄存器的方式，把这个外设的引脚映射到其它的脚 位。下面是STM32F103xC中有关USART3引脚的摘要片段；
从这里可以看出，USART3_TX的默认引出脚是PB10，USART3_RX的默认引出脚是PB11；但经过重映射后，可以变更USART3_TX的引出脚为PD8，变更USART3_RX的引出脚为PD9。
STM32中的很多内置外设都具有重映射的功能，比如USART、定时器、CAN、SPI、I2C等，详细请看STM32参考手册(RM0008)和STM32数据手册。
有些模块(内置外设)的重映射功能还可以有多种选择，下面是RM0008上有关USART3输入输出引脚的重映射功能表：
从这个表中可以看出，USART3的TX和RX引脚默认的引出脚位是PB10和PB11，根据配置位的设置，可以重映射到PC10和PC11，还可以重映射到PD8和PD9。
一个模块的功能引脚不管是从默认的脚位引出还是从重映射的脚位引出，都要通过GPIO端口模块实现，相应的GPIO端口必须配置为输入(对应模块的 输入功能，如USART的RX)或复用输出(对应模块的输出功能，如USART的TX)，对于输出引脚，可以按照需要配置为推挽复用输出或开漏复用输出。
上图是STM32的GPIO端口模块，使用时的配置。从图中可以看出，配置为复用输出时，该端口对应的GPIO输出功能将不起作用。例如当配置PB10对应的引脚为复用输出功能时，操作PB10对应的输出寄存器将不影响引脚上的信号。
从图中还可以看出，普通的GPIO端口输入功能与复用的输入功能的配置方式没有分别，这意味着在使用引脚的复用输入功能时，可以在这个引脚的输入寄 存器上读出引脚上的信号。例如在使能了USART3模块时，可以读GPIOB_IDR寄存器，得到PB11信号线上的当前状态。
有不少引脚上配备了来自多个模块的复用功能引出脚，例如本文第一张图中显示的PB10，默认复用功能就有I2C2_SCL和USART3_TX两个功能，TIM2重映射后，TIM2_CH3也使用PB10的复用功能。
在使用引脚的复用功能时，需要注意在软件上只可以使能一个外设模块，否则在引出脚上可能产生信号冲突。例如，如果使能了USART3模块，同时没有 对USART3进行重映射配置，则不可以使能I2C2模块；同理如果需要使用I2C2模块，则不能使能USART3模块。但是如果配置了USART3的引 脚重映射，USART3的TX和RX信号将从PC10和PC11，或PD8和PD9引出，避开了I2C2使用的PB10和PB11，这时就可以同时使用 I2C2模块和USART3模块了。
USART3模块共有5个信号，分别为TX、RX、CK、CTS和RTS，从上面给出的第二张图中可以看出，重映射是对所有信号同时有效。
这5个信号中，在使能了USART3模块后，只有TX和RX是始终与对应的引出脚相连，而其它3个信号分别有独立的控制位，控制它们是否与外部引脚 相连，如果程序中不使用某个信号的功能，则可以关闭这个信号的功能，对应的引脚可以做为其它功能的引出脚。例如，当关闭了USART3的CK、CTS和 RTS功能并且没有重映射USART3时，PB12、PB13和PB14可以作为通用输入输出端口使用，也可以作为其它模块的复用功能引出脚。
下面这张图是一个内部控制连接的等效示意图，它并不表示真正的内部连接，但可以有效地帮助理解重映射和复用引脚的概念。图中右边引出的信号，分别连接到了本文第三张图的输入输出模块。
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编辑：什么鱼 引用地址：
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北京航空航天大学教授，20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。