第3章 GPIO和AFIO课件精品.pptVIP

# 通用IO和复用功能 GPIO（General Purpose Input Output，通用输入输出接口）是MCU与外部电路和设备连接的基本外设。也就是常说的端口或管脚。 AFIO（Alternate Fuction IO，复用功能IO）是指某些GPIO除了通用功能外还可以设置为一些外设专用的功能 STM32F107有80个GPIO端口，其中的一些还可以把复用功能重新映射到其他引脚，以实现优化管脚数目和配置目的。 通用IO和复用功能--GPIO概述 STM32F107有GPIOA、GPIOB、GPIOC、GPIOD和GPIOE五个16位通用接口，每个GPIO 端口有16个口线对应16个管脚。 GPIO端口的每个位可以根据不同的功能，由软件分别配置成八种模式： 输入浮空：用于不确定高低电平的输入。 输入上拉：用于默认为上拉至高电平的输入。 输入下拉：用于默认为下拉至低电平的输入。 模拟输入：用于模拟量的输入。 开漏输出：用于实现电平转换和线与功能的输出。 推挽式输出：用于较大功率驱动的输出。 推挽式复用功能：复用功能情况下的推挽输出。 开漏复用功能：复用功能情况下的开漏输出。 通用IO和复用功能--GPIO概述 通用IO和复用功能--GPIO概述 STM32F107的GPIO的特点如下： 复位期间和刚复位后，复用功能未开启，I/O端口被配置成浮空输入模式。 所有GPIO引脚有一个内部弱上拉和弱下拉，当配置为输入时，它们可以被激活也可以被断开。 可以以推挽模式或开漏模式使用输出驱动器。 当作为输出配置时，写到输出数据寄存器上的值（GPIOx_ODR）输出到相应的I/O引脚。 输入数据寄存器（GPIOx_IDR）在每个APB2时钟周期捕捉I/O引脚上的数据。 每个GPIO都可以作为外部中断/唤醒线。 通用IO和复用功能--输入功能 GPIO作为输入时的结构框图 当I/O 端口配置为输入时： 输出缓冲器被禁止。 施密特触发输入被激活。 根据输入配置(上拉，下拉或浮动)的不同，弱上拉和下拉电阻被连接。 出现在I/O 脚上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器。 对输入数据寄存器的读访问可得到I/O 状态。 通用IO和复用功能--输出功能 GPIO作为输出时的结构框图 当I/O 端口被配置为输出时： 开漏模式：输出寄存器上的“0”激活N-MOS，而输出寄存器上的“1”将端口置于高阻状态 推挽模式：输出寄存器上的“0”激活N-MOS，而输出寄存器上的“1”将激活P-MOS。施密特触发输入被激活。 弱上拉和下拉电阻被禁止。 出现在I/O 脚上的数据在每个APB2时钟被采样到输入数据寄存器。 在开漏模式时：对输入数据寄存器的读访问可得到I/O 状态。 推挽式模式时：对输出数据寄存器的读访问得到最后一次写的值。 通用IO和复用功能--复用功能 GPIO作为复用功能时的结构框图 当I/O 端口被配置为复用功能时： 在开漏或推挽式配置中，输出缓冲器被打开。 内置外设的信号驱动输出缓冲器(复用功能输出)。 施密特触发输入被激活。 弱上拉和下拉电阻被禁止。 在每个APB2时钟周期，出现在I/O 脚上的数据被采样到输入数据寄存器。 开漏模式时：读输入数据寄存器时可得到I/O 口状态。 在推挽模式时：读输出数据寄存器时可得到最后一次写的值。 通用IO和复用功能--模拟输入功能 GPIO作为模拟输入时的结构框图 当I/O 端口被配置为模拟输入配置时： 输出缓冲器被禁止。 禁止施密特触发输入，实现了每个模拟I/O 引脚上的零消耗。施密特触发输出值被强置为“0”。 弱上拉和下拉电阻被禁止。 读取输入数据寄存器时数值为“0”。 复用功能IO重映射 为了优化64脚或100脚封装的外设数目，可以把一些“复用功能”重新映射到“指定的引脚”上。这时，原来的引脚将不再具有该功能。 例如，PB12和PB13在未开启复用功能时，是两个通用功能的IO管脚，一旦开启复用功能CAN2，则PB12作为CAN2的RX管脚，PB13作为CAN2的TX管脚。 如果将外设CAN2进行了重映射，CAN2的RX功能转移到了PB5， CAN2的TX功能转移到了PB6 而PB12和PB13又变回了通用的GPIO，不再具有CAN2的功能。 复用功能IO重映射 重映射功能只需要调用库函数GPIO_PinRemapConfig（）开启和关闭即可，例如要使能CAN2的复用功能映射，可以使用如下语句： 【示例3- 1】 使能CAN2复用功能 /* 执行该函数后，CAN2的RX功能转移到了PB5， CAN2的TX功能转移到了PB6，而PB12和PB13又变回了通用的GPIO，不再具有CAN2的功能。 */ GPIO_