MCU 引脚分配

问题：引脚复用冲突

在 MCU 开发中，外设信号与物理引脚的映射是出了名的麻烦。UART 的 TX/RX、SPI 的 SCK/MISO/MOSI、I2C 的 SCL/SDA、CAN 的 TX/RX……这些信号往往可以映射到多个物理引脚上，但同一个引脚在同一时刻只能承载一个功能。当你需要同时使用五六个外设时，手动枚举所有可能的组合既耗时又容易遗漏——直到板子上电后才发现 SPI 和 UART 抢了同一个引脚。更头疼的是，某些外设还有变种：USART 带硬件流控会多出 CTS/RTS，SPI 带 NSS 会多出一根片选线。

如何工作

这个技能的核心是一个回溯搜索算法。输入是一张引脚复用表，告诉程序每个物理引脚支持哪些外设功能；输出是一组无冲突的引脚分配方案。

工作流程分三步：

1. 准备引脚表：从 MCU 数据手册的引脚定义表导出 CSV，包含名称、类型、复用功能、附加功能、封装名称等列，然后通过 convert_pin_table_to_json.py 转成 JSON 格式。
2. 搜索分配方案：主程序 find_pins.py 按信号数从多到少的顺序（MRV 启发式）依次为每个外设分配引脚，遇到冲突就回溯重试。
3. 指定变种：通过 peri_def.json 定义外设变种，例如 SPI1(with NSS) 表示 SPI1 必须带 NSS 信号。

如果找不到可行方案，程序会建议更换更大封装或减少外设数量。data 目录下还预置了 APM32F427、G32R430、G32R501 等型号的引脚表，可以直接使用。

适用边界

• 仅依赖 Python 标准库，无需安装任何第三方包
• 引脚编号必须 ≥ 0，内部使用位掩码（1 << pin）表示占用
• Windows 下处理 CSV 需注意编码，中文手册通常是 utf-8-sig 或 gbk
• 信号别名自动处理：NSS↔CS、MOSI↔SIMO、MISO↔SOMI