gpio管脚的复用功能分析

　　General Purpose Input Output （通用输入/输出）简称为GPIO，或总线扩展器，人们利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。

　　GPIO的优点：

　　低功耗：GPIO具有更低的功率损耗（大约1μA，μC的工作电流则为100μA）。

　　集成IIC从机接口：GPIO内置IIC从机接口，即使在待机模式下也能够全速工作。

　　小封装：GPIO器件提供最小的封装尺寸 ― 3mm x 3mm QFN！

　　低成本：您不用为没有使用的功能买单。

　　快速上市：不需要编写额外的代码、文档，不需要任何维护工作。

　　灵活的灯光控制：内置多路高分辨率的PWM输出。

　　可预先确定响应时间：缩短或确定外部事件与中断之间的响应时间。

　　更好的灯光效果：匹配的电流输出确保均匀的显示亮度。

　　布线简单：仅需使用2条就可以组成IIC总线或3条组成SPI总线。

　　与ARM 的几组GPIO引脚，功能相似，GPxCON 控制引脚功能，GPxDAT用于读写引脚数据。另外，GPxUP用于确定是否使用上拉电阻。 x为A，B，，H/J，

　　GPAUP没有上拉电阻。

　　GPIO的确切作用：

　　----输出值可写（高=1，低=0）。一些芯片也可以选择驱动这些值的方式，以便支持“线-或”或类似方案（开漏信号线）。

　　----输入值可读（1，0）。一些芯片支持输出管脚回读，这在线或的情况下非常有用（以支持双向信号线）。GPIO控制器可能具有一个输入防故障/防反跳逻辑，有时还会有软件控制。

　　----输入经常被用作中断信号，通常是边沿触发，但也有可能是电平触发。这些中断可以配置为系统唤醒事件，从而将系统从低功耗模式唤醒。

　　----一个GPIO经常被配置为输入/输出双向，根据不同的产品单板需求，但也存在单向的情况。

　　----大多是GPIO可以在获取到spinlock自旋锁时访问，但那些通过串行总线访问的通常不能如此操作（休眠的原因）。一些系统中会同时存在这两种形式的GPIO。

　　----在一个给定单板上，每个GPIO用于一个特定的目的，如监控MMC/SD卡的插入/移除，检查卡写保护状态，驱动LED，配置发送器，串行总线位拆，触发一个硬件看门狗，触发一个开关之类的。

　　什么是管脚复用？

　　所谓的管脚复用，就是除第一功能外，增加了第二功能，如单片机89C51的P3 I/O口同时还为中断管脚，主要为节约芯片面积。当然在利用程序控制时是不会影响的

　　为何要有管脚复用？

　　当：芯片上的引脚资源不够用；芯片上，为了更高效率的利用引脚资源；就可能会出现引脚复用。物理上，同样的一组引脚，pin脚；

　　可以被设置（通过软件配置对应的寄存器去控制）为不同的功能，这样就可以实现可以根据实际需要，在不同的情况下，使用同一组引脚，实现不同的功能，用于不同的功能。

　　GPIO管脚的复用功能重映：

　　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）［0，1为一寄存器的bit值］

　　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。

　　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：

　　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。

　　以上是我在配置GPIO管脚PA9 PA10时没有发现的复用功能，

　　直到我添加了RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_AFIO，ENABLE）;这个函数才通。

　　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_GPIOA | 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_9;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init（GPIOA，&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。

　　最后总结一下：

　　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（哪个被使能就用哪个）

　　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 别忘了开启USART1的外设时钟。