STM32 端口复用与重映射 - 实践

一、端口复用功能

1. 基本概念

端口复用是指将GPIO引脚用作内置外设功能引脚的技术。STM32的许多内置外设外部引脚都与GPIO复用，当GPIO作为内置外设使用时称为复用。

示例：串口1的TX、RX引脚默认为PA9、PA10，当这两个引脚不用作普通GPIO而用作串口1功能时，即为端口复用。

2. 配置步骤

// 1. GPIO时钟使能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
// 2. 复用外设时钟使能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
// 3. 端口模式配置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
// TX引脚配置：复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// RX引脚配置：浮空输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

3. 关键要点

使用复用功能时必须使能两个时钟：GPIO时钟和复用外设时钟
需要根据外设要求正确配置GPIO模式

二、端口重映射

1. 基本概念

端口重映射是为了优化不同器件封装的外设I/O功能布局，将复用功能重新映射到其他引脚的技术。

重映射类型：

部分重映射：部分引脚进行重映射
完全重映射：所有引脚都映射到新位置

示例：串口1默认在PA9、PA10，重映射后可改为PB6、PB7。

2. 配置步骤

// 1. 重映射后的GPIO时钟使能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
// 2. 复用外设时钟使能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
// 3. AFIO时钟使能（重映射必须）
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
// 4. 开启重映射
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1, ENABLE);
// 5. 初始化重映射后的GPIO
// （配置方法与普通复用相同，但使用新的GPIO引脚）

3. AFIO时钟说明

对以下寄存器进行读写前必须打开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

三、I/O引脚复用器架构

1. 复用功能分配

复位后：所有I/O连接到AF0
外设功能：映射到AF1至AF13
EVENTOUT：映射到AF15

2. 配置流程

系统功能：连接到AF0，根据功能配置
GPIO功能：在GPIOx_MODER中配置为输出/输入
外设复用功能：

ADC/DAC：配置为模拟通道
其他外设：配置为复用功能，设置类型、上下拉、速度，连接到对应AFx

EVENTOUT：连接到AF15

四、重映射特殊处理

1. 调试端口冲突处理

当重映射引脚与调试端口冲突时，需要解除调试端口复用：

// 解除JTAG调试端口复用，保留SWD
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);

调试端口重映射选项：

GPIO_Remap_SWJ_NoJTRST：禁用JTRST（PB4变为GPIO）
GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable：禁用JTAG（PA15、PB3、PB4变为GPIO）
GPIO_Remap_SWJ_Disable：完全禁用SWD和JTAG（谨慎使用）

2. 重映射配置原则

首先开启AFIO时钟
根据需求选择重映射方式
如涉及调试端口，解除相应复用
最后配置重映射后的GPIO