在開始設計軟體功能之前，我們需要先規劃好硬體架構，完成需要的功能設計，同時給軟體開發提供一個調試環境和對象，驗證軟體設計的功能是否滿足需求，運作是否正确，是否符合我們的預期結果。
萬丈高樓平地起，設計一個完整的硬體系統，一般要經過以下幾個步驟：
- 第一步就是要列出需要的軟體功能子產品
- 然後根據功能來配置設定硬體的IO連接配接
- 完成外圍子產品的電路設計
- 最後進行PCB設計。
在STopen開源平台上，我們計劃提供如下功能：
- 系統時鐘：高速時鐘8Mhz,低速時鐘32KHz。
- 電池備份，斷電保持RTC時鐘運作
- JTAG
- 4線SDIO 的SD卡
- MCU接口的16bits TFT LCD屏
- SPI存儲器
- 一個調試UART，一個輸出UART
- 一個CAN
- 一路I2C
- 一個FULL speed USB device
- 五路PWM
- 2路ADC
- 2路DAC
- 2路PWM捕獲
- 6個按鍵
- 8路輸入IO
-
8路輸出IO
面對如此衆多的功能和IO需要配置設定，如果采用傳統的方法來設計，是非常勞心勞力的，而且很容易出錯，估計大家一開始看到都腦瓜子疼。
非常高興的是ST公司提供了一個設計工具stm32cubemx來輔助我們進行設計工作，這可以大大的減少我們的設計工作量，同時不會發生錯誤。該軟體的使用操作請參考其他相關文檔，在此不具體講解。
工具是幫助我們提高設計效率和避免錯誤的，并不能代替我們的工作，是以在使用這個工具的時候，我們如何來安排計劃的功能所對應的IO引腳，也需要一些設計技巧。
我們首先要明白和了解一個重要的功能，ST晶片的IO絕大多數是可以進行重映射的，比如一個UART1它的管腳是可以變化的，并不是固定不變的。這一點和傳統MCU的是有巨大差別的，好處是我們更容易根據布線的友善調整位置，同時提高IO的使用率，最大化的使用這些IO來達成我們的目标。但是也有一些引腳是不可以重映射的，比如JTAG，USB，OSC等。
在設計一個系統之前，我們要先大概了解一下這個晶片的哪些IO資源可以重映射，哪些是固定的，這樣我們設計的時候就可以按照先不變，再可變的順序來合理安排IO。
一般來說，晶片的UART，I2C，SPI，PWM，ADC，DAC等這些正常資源的IO都是可以重新映射，或者有多個選擇，當和其他IO發生沖突的時候，我們可以幾選一的方式來避開沖突，比如它有好幾個spi輸出，我們隻需要其中一個，那麼就可以根據IO的使用和沖突情況來選擇任意一路就可以滿足我們的需求。
根據經驗和這些特征，我們IO配置設定的先後順序如下，能事半功倍：
- 先安排具有唯一性的資源（如OSC，BATbackup，USB，SD卡，LCD，JTAG），因為你沒得選。
- 再安排選擇性比較小的資源，比如UART，SPI，I2C等
- 然後安排可以多選一的資源，比如ADC，DAC，PWM等
-
最後安排一般IO。
在配置設定2-4類型的可變IO資源的時候，要考慮你的PCB布局，以後PCB設計從那一邊出線，對應的功能引腳就安排到那一邊，以就近，順序的原則安排IO，友善和簡化PCB設計，同時能提供好的設計信号回路，保證系統穩定性。
在後期實際PCB設計過程中，我們根據走線的難易程度可以再次局部調整和重新配置設定信号IO，來達到最優的PCB布局和設計。
下圖是我們根據以上原則完成的IO配置設定設計圖：
下一章預告：原理圖設計第一步，如何設計一個最小系統？
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