代码收藏家技术教程 2024-06-06

STM32引脚复用功能详解（标准库、LL库、HAL库对比）

STM32的（标准库、LL库、HAL库）引脚复用功能（以GPIO输出PWM为例）
前言：STM32的GPIO引脚工作模式上拉输入、浮空输入、模拟输入、下拉输入，输出有推挽输出、开漏输出、复用推挽、复用开漏，此次详细描述复用推挽以及复用开漏模式。
IO引脚内部详解
IO引脚控制内部框图

当普通IO引脚输出、输入时，就是使用输出控制寄存器、输入控制寄存器控制IO引脚输出高电平，输入读取引脚电平。当PWM模式控制GPIO引脚输出PWM波时，已经转换为片上外设来控制GPIO输出高低电平，如上图所示，就要使用复用功能输出，此时使用复用推挽或者复用开漏输出，才能转为片上外设控制，同理，当IO引脚使用ADC采集功能，IO引脚就要使用模拟输入，转换到片上外设ADC输入。此次以PWM模式控制GPIO输出为例进行讲解，暂不讨论输入。

以F103C8讲解，PA0默认为IO引脚，使用复用默认功能TIM2_CH1（PWM模式），就要设置引脚输出模式为复用推挽。才能将IO引脚转为片上外设TIM2控制。由TIM2控制输出PWM
PWM的基本结构

由PWM模式配置基本结构可知，引脚复用成PWM模式，就要进行如下步骤：
1.时基单元
2.输出比较单元
3.GPIO配置
4运行控制
分别对应标准库：（使用PA0引脚，TIME2定时器）
1.TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure); //时基单元
2.TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); //输出比较单元
3.GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //GPIO配置
4.TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能TIM2，定时器开始运行//运行控制
HAL库
1.HAL_TIM_Base_Init(&htim2);//时基单元
2.HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);//输出比较单元
3. HAL_GPIO_Init(MCO1_GPIO_PORT, &gpio);//GPIO配置
4.HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1);//运行控制

    gpio.Mode      = GPIO_MODE_AF_PP;//复用推挽输出功能
        gpio.Speed     = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;//引脚速度快速
       gpio.Pull      = GPIO_NOPULL;
  gpio.Pin       = MCO1_PIN;

  /* MCO1 Clock Enable */
  MCO1_CLK_ENABLE();

  HAL_GPIO_Init(MCO1_GPIO_PORT, &gpio);

  /* Configure the MCO clock source */
  __HAL_RCC_MCO1_CONFIG(RCC_MCOSource, RCC_MCODiv);

LL库对应设置如下：

LL_TIM_Init(TIM2, &TIM_InitStruct);//时基单元
LL_TIM_OC_Init(TIM2, LL_TIM_CHANNEL_CH1, &TIM_OC_InitStruct);//输出比较
LL_GPIO_Init(STM32_PWM_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);//GPIO配置
LL_TIM_CC_EnableChannel(TIM2,LL_TIM_CHANNEL_CH1);
LL_TIM_EnableCounter(TIM2);
LL_TIM_EnableAllOutputs(TIM2);//运行控制

  GPIO_InitStruct.Pin = STM32_PWM_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;//复用功能
  GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
  GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
  GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_2;//复用模式2
  LL_GPIO_Init(STM32_PWM_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

图片内容参考江协科技

作者：@＃~~孙