AFIO 与端口复用

整理自学习过程中的常见疑问，面向 STM32F10x + 标准库 入门。
涉及 AFIO 时钟、端口复用、引脚重映射 与 EXTI 引脚选择。

问题一：`RCC_APB2Periph_AFIO` 是什么意思？

简短回答

这是标准库里 给 AFIO 外设打开 APB2 时钟 的宏。调用：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

后，AFIO 模块的寄存器才能被正常读写。

拆开理解

部分	含义
RCC	Reset and Clock Control，复位与时钟控制
APB2	高速外设总线（GPIO、AFIO、USART1、SPI1、TIM1 等）
Periph_AFIO	要开时钟的外设是 AFIO
整体	打开 AFIO 模块的工作时钟

标准库定义：

#define RCC_APB2Periph_AFIO  ((uint32_t)0x00000001)  /* AFIO 时钟 */

AFIO 在 APB2 上通常是 bit0，所以常和 GPIO 时钟一起开：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

为什么要开这个时钟？

STM32 规则：外设寄存器在被访问前，必须先开对应时钟。
不开 AFIO 时钟就调用 GPIO_PinRemapConfig()、GPIO_EXTILineConfig()，配置可能无效或行为异常。

AFIO 模块干什么？

AFIO（Alternate Function I/O，复用 I/O）是「引脚路由管理员」，主要负责：

功能	说明	典型 API
引脚重映射	把 USART/TIM/SPI 等改到另一组物理引脚	`GPIO_PinRemapConfig()`
EXTI 引脚选择	决定 EXTI0～EXTI15 连哪个端口的哪根 pin	`GPIO_EXTILineConfig()`

AFIO 不是 USART/SPI 本身，而是管理 引脚与 EXTI 线的连接关系。

问题二：端口复用是什么意思？

简短回答

端口复用 指：引脚不再当普通 GPIO 由程序直接读写，而是 接到片上外设（USART、SPI、TIM、I2C 等），由外设控制引脚电平。

一根引脚，多种用途

        ┌─────────────┐
PA9 ────┤  输入缓冲   ├──→ 读 GPIO（普通输入）
        │             │
        │  输出驱动   ├──→ 写 GPIO（普通输出）
        │             │
        │  复用开关   ├──→ USART1_TX / TIM1_CH2 / ...
        └─────────────┘

GPIO 八种模式里，与复用相关的两种：

模式	谁控制引脚
复用推挽输出 `GPIO_Mode_AF_PP`	外设（如 TIM、SPI）
复用开漏输出 `GPIO_Mode_AF_OD`	外设（如 I2C）

普通输出 GPIO_Mode_Out_PP 由 你的代码 GPIO_SetBits 控制；复用输出由 外设硬件 控制。

「复用」和「重映射」的区别

概念	含义	例子
复用（Alternate Function）	引脚交给外设用，不再当普通 IO	PA9 配 `AF_PP`，当 USART1_TX
重映射（Remap）	外设信号从默认 pin 改到备用 pin	USART1 默认 PA9/PA10，可改到 PB6/PB7

典型配置顺序：

开外设时钟 → （可选）AFIO 重映射 → GPIO 配成复用模式 → 外设 Init

问题三：引脚重映射怎么用？

示例：USART1 改到 PB6/PB7

F103 上 USART1 默认在 PA9（TX）、PA10（RX）。若 PA9 已被占用，可重映射：

/* 1. 开时钟：GPIO + AFIO + USART1 */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

/* 2. AFIO：把 USART1 映射到 PB6/PB7 */
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1, ENABLE);

/* 3. GPIO：复用推挽，由 USART 控制 */
GPIO_InitTypeDef init;
init.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
init.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;
init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &init);

/* 4. USART_Init(...) */

不开 RCC_APB2Periph_AFIO，第 2 步写不进 AFIO 寄存器，引脚仍走默认映射。

TIM 也类似：TIM3 通道默认在 PA6/PA7/PA8，部分重映射可改到 PB4/PB5/PB0 等，详见 TIM 引脚重映射。

`GPIO_PinRemapConfig` 说明

void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);

ENABLE：启用备用引脚映射
DISABLE：恢复默认引脚
部分重映射互斥，需查参考手册 Alternate function remapping 表

问题四：EXTI 为什么也要 AFIO？

外部中断线 EXTI0～EXTI15 与 端口 + 引脚号 的对应由 AFIO 选择。

例如 EXTI0 可以是 PA0、PB0、PC0… 同一时刻只能选一个：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource0);  /* EXTI0 ← PB0 */

EXTI_Init(...);
NVIC_Init(...);

这就是为什么配置外部中断时必须开 AFIO 时钟。

问题五：什么时候必须开 AFIO 时钟？

场景	是否需要 AFIO 时钟
普通 LED、按键（纯 GPIO 输入/输出）	不需要
`GPIO_PinRemapConfig()` 引脚重映射	必须
`GPIO_EXTILineConfig()` 外部中断	必须
SWJ 调试口重映射（释放 PA15/PB3/PB4）	必须
USART/SPI 用默认引脚、只配复用模式	F103 上 EXTI 无关时可不开；建议习惯上与 GPIO 一起开

整体关系（简化框图）

                    RCC_APB2PeriphClockCmd
                              │
              ┌───────────────┼───────────────┐
              ▼               ▼               ▼
           GPIOA           AFIO            USART1
         (引脚模式)    (重映射/EXTI选择)   (发收数据)
              │               │
              └───────┬───────┘
                      ▼
              物理引脚 PA9 / PB6 ...

GPIO：配置输入/输出/复用模式
AFIO：决定「外设连哪组 pin、EXTI 连哪个口」
USART/TIM/SPI：外设本身的工作配置

常见错误

现象	常见原因
重映射后 USART 仍无波形	未开 AFIO 时钟，或 GPIO 仍是 `Out_PP` 而非 `AF_PP`
外部中断不触发	未 `GPIO_EXTILineConfig`，或 AFIO 时钟未开
TIM PWM 引脚无输出	未配 `GPIO_Mode_AF_PP`，或未开 TIM 时钟
重映射与默认映射混用	重映射后仍按旧引脚接线或初始化

小结

名词	一句话
`RCC_APB2Periph_AFIO`	给 AFIO 模块开 APB2 时钟，重映射 / EXTI 引脚选择前必开
端口复用	引脚接片上外设，GPIO 模式选 `AF_PP` / `AF_OD`
AFIO 重映射	外设信号从默认 pin 改到备用 pin，用 `GPIO_PinRemapConfig()`
EXTI 引脚选择	指定 EXTI 线连哪个端口的哪个 pin，用 `GPIO_EXTILineConfig()`

AFIO 与端口复用

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