AFIO(Alternate Function I/O)是指STM32单片机的GPIO口具备另一种功能,例如复用成普通I/O口、模拟I/O口等。那么AFIO什么时候开启呢?
在使用STM32的GPIO口时,首先需要初始化引脚,初始化方式如下:
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_X;//选择引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//选择模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//选择速率
GPIO_Init(GPIOX, &GPIO_InitStructure);//初始化
其中,GPIO_Mode_AF_PP表示将引脚复用成复合模式(Alternate Function),并设置成推挽输出(Push-Pull)模式,为了提高信号稳定性类型选择会有区别。
在GPIO口初始化之后,需要通过STM32的AFIO寄存器来开启AFIO功能。AFIO模块通过将GPIO寄存器中的一些引脚选择位改变来改变复用功能。对于多路复用功能在AFIO->MAPR中都有对应的设置方法。例如我们要使用USART2的TX引脚功能,需要用下面的代码开启对应的复合模式,并将此引脚复用至USART2:
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART2, ENABLE);
上述代码将AFIO映射寄存器(AFIO->MAPR)中USART2重映射位设置为1,表示将USART2的TX引脚映射至GPIO寄存器中本身占用的引脚。其他的引脚复用方法也是同理。
有时候需要使用GPIO做模拟ADC/DAC的输入/输出引脚,AFIO模块也提供了模拟引脚实现,方法如下:
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_X;//选择引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;//设置引脚模式为模拟输入
GPIO_Init(GPIOX, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_X;//选择引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//选择模式为模拟输出
GPIO_Init(GPIOX, &GPIO_InitStructure);//初始化
注意,在使用GPIO口做模拟I/O口时,需要关闭数字I/O的上下拉电阻,否则将影响模拟信号。下述代码可以关闭上下拉电阻:
GPIO_WriteBit(GPIOX, GPIO_Pin_X, Bit_RESET);//置低GPIO引脚电平
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_X;//选择引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;//关闭上下拉电阻
GPIO_Init(GPIOX, &GPIO_InitStructure);//初始化
在使用AFIO功能时,如果需要调整时序,例如在控制PWM时,可以通过STM32的定时器来进行控制。例如,若要用TIM4的通道1来控制GPIOA的PA6引脚,则需要这样设置:
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM4, ENABLE); // GPIO重映射时钟开启
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//设置PWM输出模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//使能输出
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 399;//设置初始值最大PWM数值为399
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//设置极性为高
TIM_OC1Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); // 初始化TIM4OC1
其中,第一行代码开启了GPIO时钟,第二行代码设置了定时器的输出模式,第三行代码使能了定时器PWM的输出,第四行代码设置了PWM初始值,第五行代码设置了TIM的触发极性。
AFIO是STM32单片机GPIO口的复合功能,能够将GPIO口复用成其他功能,例如模拟I/O口、复合功能I/O口等。开启AFIO功能的方法是通过改变AFIO模块中GPIO寄存器的引脚选择位,具体使用方法是初始化GPIO口、使用复合模式、使用模拟功能、控制时序。在开发STM32单片机应用程序时,需要根据具体需求进行配置。