端口复用

当 PA9,PA10 引脚作为串口 1 的 TX,RX 引脚使用的时候，那就是端口复用（相较于作为普通的 GPIO 口而言）。

复用端口初始化有几个步骤：

1. GPIO 端口时钟使能。要使用到端口复用，当然要使能端口的时钟了。

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); 

2. 复用的外设时钟使能。比如你要将端口 PA9,PA10 复用为串口，所以要使能串口时钟。

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); 

3. 端口模式配置。

//USART1_TX PA.9 复用推挽输出 
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9; //PA.9 
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 

//USART1_RX PA.10 浮空输入 
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_10;//PA10 
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入 
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

所以，我们在使用复用功能的时候，最少要使能 2 个时钟：

1. GPIO 时钟使能
2. 复用的外设时钟使能
   同时要初始化 GPIO 以及复用外设功能

端口复用函数总结

所有的函数写到一起后的形式为：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); 

//USART1_TX PA.9 复用推挽输出 
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9; //PA.9 
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 

//USART1_RX PA.10 浮空输入 
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_10;//PA10 
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入 
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

端口重映射

完全重映射

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端口外，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端口。

简单的讲就是把管脚的外设功能映射到另一个管脚，但不是可以随便映射的

重映射我们同样要使能复用功能的时候讲解的 2 个时钟外，还要使能 AFIO 功能时钟，然后 要调用重映射函数。详细步骤为：

1. 使能 GPIOB 时钟：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); 

2. 使能串口 1 时钟：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); 

3. 使能 AFIO 时钟：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

4. 开启重映射：

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1, ENABLE);

完全重映射函数总结

所有的函数写到一起后的形式为：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); 

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); 

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1, ENABLE);

部分重映射

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_USART3, ENABLE);

映射就是一一对应的意思。重映射就是重新分配这种一一对应的关系。

    我们可以把存储器看成一个具有输出和输入口的黑盒子。如下图所示，输入量是地址，输出的是对应地址上存储的数据。当然这个黑盒子是由很复杂的半导体电路具现的，具体的实现的方式我们现在不管。存储单位一般是字节。这样，每个字节的存储单元对应一个地址，当一个合法地址从存储器的地址总线输入后，该地址对应的存储单元上存储的数据就会出现在数据总线上面。

图1

   普通的单片机把可执行代码和数据存放到存储器中。单片机中的CPU从储器中取指令代码和数据。其中存储器中每个物理存储单元与其地址是一一对应而且是不可变的。如图1，CPU读取0x00000000地址上存储单元的过程。

图2

      ARM比较复杂。ARM芯片与普通单片机在存储器地址方面的不同在于：ARM芯片中有些物理存储单元的地址可以根据设置变换。就是说一个物理存储单元现在对应一个地址，经过设置以后，这个存储单元就对应了另外一个地址了。图3是随意举了个例子（不要与ARM芯片对应），旨在说明地址重映射的过程。图3表示把0x00000000地址上的存储单元映射到新的地址0x00000007上。CPU存取0x00000007就是存取0x00000000上的物理存储单元。

图3

    图4，图5是对ARM芯片的两种地址重映射方式的图示。图3 假设我们的应用程序存放在外扩FLASH当中，那么应用程序的异常向量表就存放在0x80000000起始的64个（其中有32个存放异常向量）物理存储单元中。但是ARM核发生异常（中断）后是从0x00000000~0x 0000003F地址范围取异常向量的。所以要把0x80000000~0x8000003F范围内的存储单元重新映射到0x00000000~0x0000003F地址范围上。以后CPU存取0x00000000~0x0000003F地址就是存取0x80000000~0x8000003F范围内的存储单元。图4只显示出第一个异常向量的地址重映射，整个异常向量表的地址重映射等同这个过程。

图4

    图5图示了ARM芯片的另外一种映射方式。这个映射可以由用户决定采用还是不采用（相关代码在工程文件的startup.s中，这个文件是第三方提供，用户可以修改）。这个映射主要是为了提高应用程序异常相应得速度。当我们把应用程序存放在片内FLASH的时候，异常向量表存放在0x00000000~0x0000003F存储单元内。每次发生异常，CPU从0x00000000~0x0000003F地址上取异常向量。但是对RAM的存取速度远高于对FLASH的

图5

    存取速度，所以为了提高异常相应速度我们采取以下做法：

（1）先把0x00000000~0x0000003F（FLASH）存储单元内的异常向量表复制到0x40000000~0x4000003F（片内RAM的最低端64个字节的存储单元）范围内存储单元中。

（2） 把0x40000000~0x4000003F范围内存储单元地址重新映射到0x00000000~0x0000003F地址范围。

    这样做了以后，当异常发生的时候，CPU取异常向量就是从RAM区中的异常向量表中区，速度快了。比如复位中断发生，CPU从地址0x00000000取指令，但此时由于已经过地址重新映射，这个0x00000000被地址转换器转换成0x40000000，CPU实际上是取的RAM区中0x400000000这个存储单元内的指令（异常向量）。

当然用户可以不进行这种映射。片内FLASH中0x00000000~0x0000003F存储单元具有一模一样的异常向量表。只不过不进行这种处理，异常相应速度慢一点。但是这种速度上的差别很多情况下是不必要在意的。

参考正点原子视频

端口复用

STM32有很多内置外设，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

简单来说就是 咱们的板子上有很多的引脚，这些引脚本来是你作为普通的输入输出使用的（就是你自己这是这个引脚的功能），但是咱们芯片的内置外设也需要与外界进行信息交流啊啊，但是引脚就这么多（比如咱们mini板子只有51个外接引脚），如果每个内置外设都要占用引脚的话，普通的引脚就不够用了，所以这个时候伟大的人类想到了一个办法，就是一个引脚，平常可以做普通的引脚，但是它还有另一个隐藏的身份，就是某个内置外设的输入输出引脚，当你需要用到这个外设的时候，这个普通的引脚就可以变成相关外设的引脚（就相当于中国的建设兵团，平常是农民，打仗的时候就是军人，但还是同一个人）。这就是端口复用。那么端口复用有什么用处呢？之前就说过了，如果内置外设都要单独占用一个引脚的话，普通的引脚就很少了，所以端口复用使得引脚的利用最大化。

内置外设

还记得单片机吧（就是那个黑片片），你可以把它当做一个人，人都知道有脑袋，和身体各个器官（废话），那么芯片也是一样的芯片的大脑就是微处理器，它的作用就是接收命令和发出命令（就相当于有了尿意大脑就接收到了命令要尿尿，就对你的膀胱发出命令，我要尿尿，手动滑稽），它没有实现命令的能力，该怎么办呢？芯片里的其他部分就是实现命令的设备（只是这些设备很小而已），它们就相当于咱们身体的五脏啊、肌肉啊、膀胱啊之类的器官（别说啥肌肉不是器官，我喜欢说咬我啊，略略略），比如说ADC、DAC之类的（不懂这些是啥吧，我也不知道，一点一点慢慢搞吧）。这些东西就叫内置外设。

例如串口1的发送接收引脚是PA9,PA10，当我们把PA9,PA10不用作GPIO，而是做复用功能串口1的发送接收引脚的时候，叫端口复用

端口复用配置过程

以PA9,PA10配置为串口1为例

GPIO端口时钟使能

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

复用外设时钟使能
比如你要将端口PA9,PA10复用为串口，所以要使能串口时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);

端口模式配置。GPIO_Init()函数
查表：《STM32中文参考手册V10》，P110的表格

端口复用配置过程

GPIO引脚输入输出结构体

typedef enum
{ 
  GPIO_Mode_AIN = 0x0,//模拟输入
  GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,//浮空输入
  GPIO_Mode_IPD = 0x28,//带下拉输入
  GPIO_Mode_IPU = 0x48,//带上拉输入
  GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,//开漏输出
  GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,//推挽输出
  GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,//复用功能的开漏输出
  GPIO_Mode_AF_PP = 0x18//复用功能的推挽输出
}GPIOMode_TypeDef;

PA9,PA10复用为串口1配置过程

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);//IO时钟使能	
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//外设时钟使能	
  
	//USART1_TX   GPIOA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//
   
  //USART1_RX	 
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//

端口重映射

重映射就是引脚重映射，本来每个内置外设都有原来设定的引脚，所谓的重映射就是通过某种方式，将外设本来的引脚的功能赋予给另外的引脚（比如一个外设的引脚是PA10，但你的这个引脚正在被使用，你又想用这个外设，你就可以通过重映射，将PA11设定成PA10，也就是说PA11取代了PA10的功能，成为了外设的引脚），但是重映射也是有规定可以映射到哪个引脚的（需要查看手册）而不是你想映射到哪个引脚就映射到哪个引脚。

I/O端口的重映射
1.I/O的复用：GPIO和内置外设共用引出管脚
2.I/O的重映射：复用功能(AFIO)从不同的GPIO管脚引出
3.方便了PCB的设计，潜在地减少了信号的交叉干扰
4.分时复用某些外设，虚拟地增加了端口数目
AFIO重映射的操作步骤
1.使能被重新映射到的I/O端口时钟
2.使能被重新映射的外设时钟
3.使能AFIO功能的时钟（勿忘）
4.进行重映射

部分重映射 & 完全重映射

部分重映射：功能外设的部分引脚重新映射，还有一部分引脚是原来的默认引脚

完全重映射：功能外设的所有引脚都重新映射

引脚重映射配置过程

1.使能GPIO时钟（重映射后的IO）
2.使能功能外设时钟（例如串口1）
3.使能AFIO时钟。（重映射必须使能AFIO时钟）

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

开启重映射

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1,ENABLE);

根据第一个参数，来确定是部分重映射还是全部重映射

开启AFIO时钟

对寄存器AFIO_MAPR,AFIO_EXTICRX和AFIO_EVCR进行读写操作前，应当首先打开AFIO时钟

AFIO_MAPR：配置复用功能重映射
AFIO_EXTICRX：配置外部中断线映射
AFIO_EVCR：配置EVENTOUT事件输出