有關STM32外設配置的幾個常見問題

在做STM32開發(fā)應用的過程中，常常會遇到這樣那樣的問題，其中相當部分問題是與各外設及相關GPIO的配置有關的。就這方面的問題，這里一起總結交流下。

目前的STM32芯片是基于ARM內核的可編程微處理器，我們可以簡單地把內核以外的東西統(tǒng)稱為外設，比方 TIMER、 UART、SPI、USB、I2C、存儲器等功能模塊。以32F427芯片功能框圖為例，那些紅圈上的都是。

好，我們直接切入主題。圍繞外設的配置，我們遇到的問題，大致可以分為兩大類。

一、時鐘問題，就這方面的問題又可以細分為幾小點。

1.1 時鐘沒打開就使用。

這個不難理解，就是相關外設的時鐘沒有打開。比如UART5的時鐘沒有打開，SPI的時鐘沒打開等，自然操作不了或沒反應。

1.2 時鐘因為總線的判斷錯誤而開錯了時鐘。簡單點說是張冠李戴了。

這個之前經常有人發(fā)生。比如類似USART1與USART2、SP1與SP2、TIM1與

TIM2可能并不在同一總線上，配置時以為一樣，結果出了問題。

1.3 時鐘數(shù)率配置錯誤。

這點跟第2點似乎有些交叉，這里主要是指因為時鐘數(shù)據配置錯誤導致供給外設的時鐘過高導致異常。曾經就有人因給32F1系列芯片的USB配置時鐘時因高于48M，使其性能極不穩(wěn)定而抓狂。

1.4 復用時鐘沒打開，即AFIO時鐘沒打開。

前面三點都沒問題，配置正確無誤，有些功能必須打開復用時鐘，結果不知或忘記打開。說AFIO時鐘主要是針對STM32F1系列的芯片。這點后面還會繼續(xù)補充陳述。

二、GPIO管腳物理安排及配置問題，這個也可以細分兩類。

2.1 管腳復用時出現(xiàn)了競爭沖突，即某個或某幾個管腳同時分配給了2個外設來使用。

某工程師在使用STM32F103V的芯片時，同時用到兩個I2C，結果發(fā)現(xiàn)總是I2C2工作正常，而I2C1工作不正常。時鐘、腳位本身配置都沒有問題。后來，發(fā)現(xiàn)他啟用了相關FSMC的功能，其中FSMC有個功能腳剛好與I2C1的SDA 腳沖突了。

2.2 需要重映射的腳位沒進行REMAP操作。

對于STM32F1系列需要重映射的功能腳，數(shù)據手冊里會在REMAP欄標注出來。


比如上圖中的USART_TX/RX的功能必須執(zhí)行相關REMAP指令后才能在PB6/7是體現(xiàn)相關功能。記住還要打開GPIOB的時鐘和USART1的時鐘。

2.3 接著1.4的話題多說幾句。

前面1.4提到了AFIO時鐘問題。AFIO時鐘只是在STM32F1系列里被提及。對于32F1系列，涉及到管腳的EXTI、 REMAP、事件輸出時就需要開啟AFIO時鐘。比方上面提到的管腳REMAP，必須先開AFIO時鐘。配置EXTI中斷也是一樣，否則不生效。

對于STM32F1以外的其它STM32系列，不再提AFIO，多了個SYSCFG【系統(tǒng)控制器】外設，其功能跟F1的AFIO 有些類似但有差異，主要管理內存空間的映射、與EXTI中斷源有關的IO配置以及其它配置等事務，不同32系列間還各有細小差異。

如果不打開SYSCFG時鐘，有關內存空間重映射、與EXTI配置的操作就會無效。


/* Enable SYSCFG clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);

對于STM32F1以外的其它系列的管腳復用安排，跟F1也有所不同，它給出了專門的管腳功能復用寄存器及各個腳可能擔當?shù)?/span>復用功能之映射表， 不再單純提管腳的REMAP及AFIO時鐘。若想把某些腳做什么用，結合參考手冊中GPIOx_AFR.寄存器與數(shù)據手冊上的復用功能映射表查表配置即可。

下面表格是STM32F207芯片的復用功能表。其中的PA2/PA3可以根據不同復用功能需要做不同的選擇。如果作為USART2的TX/RX，就選擇AF7，AF7就對應到相應GPIO復用功能寄存器的配置位。這里它用GPIOA的低8位的口線
，則在GPIOA_AFRL寄存器里進行配置。將0x0111分別寫入AFRL2、AFRL3即可。當然，如果使用STMCU的官方庫代碼的話，操作也還比較直觀。貼圖下面的示例代碼只是用來輔助說明話題而已。


?
/* Enable GPIO clock */

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA , ENABLE);

/* Enable USART clock */

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);

/* Connect USART TX/RX pins to AF7 */

GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource2, GPIO_AF_7);

GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource3, GPIO_AF_7);

這里順便提下，GPIO_PinSource2 與 GPIO_Pin_2在ST官方庫代碼里定義是不一樣的，有時候有人把這兩個也搞混而出錯。他們的定義如下，一個是側重表示管腳在端口上的位置，一個側重表示管腳在端口上的序號。

#define GPIO_Pin_2 ((uint16_t)0x0004) /* Pin 2 selected */

#define GPIO_PinSource2 ((uint8_t)0x02)

小結下，上面提到的問題，當工程師基于ST官方固件庫或自行建立工程進行開發(fā)的情形下可能會發(fā)生的比較多。可喜的是，ST官方有推出一個STM32CUBE的配置工具，該工具在處理STM32 MCU的管腳安排、時鐘配置方面非常方便，可以回避很多因為管腳或時鐘理解上的誤會、視覺上的疏忽而導致的困擾和麻煩，建議盡量使用該工具做輔助開發(fā)。