YTM32B1ME0x芯片深度解读系列（三）：GPIO与引脚复用系统

引言

在现代汽车电子系统中，I/O接口的灵活性和可靠性直接影响着整个系统的功能实现和性能表现。YTM32B1ME0x提供了多达126个通用I/O引脚，配合强大的引脚复用系统，能够满足复杂汽车应用的多样化接口需求。

GPIO系统架构概览

引脚资源分布

YTM32B1ME0x根据不同封装提供了不同数量的I/O引脚：

封装类型	引脚总数	GPIO数量	特殊功能引脚
144-pin LQFP	144	126	18
100-pin LQFP	100	82	18
64-pin LQFP	64	46	18

GPIO端口分布：

PORTA: 32个引脚 (PTA0-PTA31)
PORTB: 32个引脚 (PTB0-PTB31)
PORTC: 32个引脚 (PTC0-PTC31)
PORTD: 32个引脚 (PTD0-PTD31)
PORTE: 32个引脚 (PTE0-PTE31)

GPIO功能特性

核心功能：

数据输出寄存器及对应的置位/清零/翻转寄存器
数据方向控制寄存器
数字输入滤波器
输入数据反相功能
每个引脚独立的中断标志和使能寄存器
支持边沿敏感（上升沿、下降沿、双边沿）和电平敏感（高电平、低电平）中断
低功耗模式下的异步唤醒功能

引脚复用（PINMUX）系统详解

复用功能层次结构

每个GPIO引脚最多支持8种复用功能（ALT0-ALT7）：

引脚功能选择层次：
ALT0: 模拟功能 (Analog Function)
ALT1: GPIO功能 (General Purpose I/O)
ALT2-ALT7: 专用外设功能 (Dedicated Peripheral Functions)

典型引脚复用示例（以PTE_5为例）：

复用选择	功能	描述
ALT0	-	禁用数字功能
ALT1	PTE_5	通用GPIO
ALT2	TCLK_IN2	定时器时钟输入
ALT3	eTMR2_QDPHA	增强定时器正交解码A相
ALT4	eTMR2_CH3	增强定时器通道3
ALT5	CAN0_TX	CAN0发送
ALT6	-	保留
ALT7	EWDG_IN	外部看门狗输入

引脚复用配置实现

// 引脚复用配置结构
typedef enum {
    PIN_ALT0_ANALOG = 0,
    PIN_ALT1_GPIO = 1,
    PIN_ALT2 = 2,
    PIN_ALT3 = 3,
    PIN_ALT4 = 4,
    PIN_ALT5 = 5,
    PIN_ALT6 = 6,
    PIN_ALT7 = 7
} pin_mux_alt_t;

// 配置引脚复用功能
void configure_pin_mux(GPIO_Type *port, uint32_t pin, pin_mux_alt_t alt) {
    PCTRL_Type *pctrl;
    
    // 根据端口选择对应的PCTRL
    if (port == GPIOA) pctrl = PCTRLA;
    else if (port == GPIOB) pctrl = PCTRLB;
    else if (port == GPIOC) pctrl = PCTRLC;
    else if (port == GPIOD) pctrl = PCTRLD;
    else if (port == GPIOE) pctrl = PCTRLE;
    
    // 配置复用功能
    pctrl->PCR[pin] = (pctrl->PCR[pin] & ~PCTRL_PCR_MUX_MASK) | 
                      PCTRL_PCR_MUX(alt);
}

// 高级引脚配置函数
typedef struct {
    pin_mux_alt_t mux;          // 复用功能选择
    bool pull_enable;           // 上下拉使能
    bool pull_select;           // 上拉(1)/下拉(0)选择
    bool slew_rate;             // 转换速率：快速(0)/慢速(1)
    bool drive_strength;        // 驱动强度：低(0)/高(1)
    bool passive_filter;        // 被动滤波器使能
} pin_config_t;

void configure_pin_advanced(GPIO_Type *port, uint32_t pin, pin_config_t *config) {
    PCTRL_Type *pctrl = get_pctrl_from_gpio(port);
    
    uint32_t pcr_value = 0;
    
    // 配置复用功能
    pcr_value |= PCTRL_PCR_MUX(config->mux);
    
    // 配置上下拉
    if (config->pull_enable) {
        pcr_value |= PCTRL_PCR_PE_MASK;
        if (config->pull_select) {
            pcr_value |= PCTRL_PCR_PS_MASK;  // 上拉
        }
    }
    
    // 配置转换速率
    if (config->slew_rate) {
        pcr_value |= PCTRL_PCR_SRE_MASK;
    }
    
    // 配置驱动强度
    if (config->drive_strength) {
        pcr_value |= PCTRL_PCR_DSE_MASK;
    }
    
    // 配置被动滤波器
    if (config->passive_filter) {
        pcr_value |= PCTRL_PCR_PFE_MASK;
    }