STM32学习
基础知识
对于具体开发过程中IO口的使用查阅硬件资料里的数据手册即可!(标注FT的都可以5V)
小结
和51单片机相比,操作寄存器这种方法的劣势是你需要去掌握每个寄存器的用法,你才能正确使用
STM32,而对于 STM32 这种级别的 MCU,数百个寄存器记起来又是谈何容易。此时调用函数就成了首选,固件库就是函数的集合,固件库函数的作用是向下负责与寄存器直接打交道,向上提供用户函数调用的接口(API)。直接吃饭的感觉真爽!!
FlyMcu下载程序
还有一种ST-LINK下载
MDK仿真
小结
32的下载真的没什么花里胡哨的,按部就班的来就行了啊。
STM32时钟系统
STM32 的时钟系统比较复杂,不像简单的 51 单片机一个系统时钟就可以解决一切。
实战
STM32 的 IO 口相比 51 而言要复杂得多,所以使用起来也困难很多。首先 STM32 的 IO 口
可以由软件配置成如下 8 种模式:
- 1、输入浮空
- 2、输入上拉
- 3、输入下拉
- 4、模拟输入
- 5、开漏输出
- 6、推挽输出
- 7、推挽式复用功能
- 8、开漏复用功能
IO口的使用
在固件库开发中,操作寄存器 CRH 和 CRL 来配置 IO 口的模式和速度是通过 GPIO 初始化
函数完成:
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);
这个函数有两个参数,
第一个参数是用来指定 GPIO,取值范围为 GPIOA~GPIOG。
第二个参数为初始化参数结构体指针,结构体类型为 GPIO_InitTypeDef
初始化单个IO口
通过初始化结构体初始化 GPIO 的常用格式是:
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED0-->PB.5 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度 50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//根据设定参数配置 GPIO
初始化多个IO口
初始化多个 IO 口的方式可以是如下:
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5| GPIO_Pin_6| GPIO_Pin_7; //指定端口
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //端口模式:推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化
这里需要注意的是:在配置 STM32 外设的时候,任何时候都要先使能该
外设的时钟。GPIO 是挂载在 APB2 总线上的外设,在固件库中对挂载在 APB2 总线上的外设时
钟使能是通过函数 RCC_APB2PeriphClockCmd()来实现的。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|
RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE); //使能 GPIOB,GPIOE 端口时钟
这行代码的作用是使能 APB2 总线上的 GPIOB 和 GPIOE 的时钟
LED实验
- 首先,找到之前 3.3 节新建的 Template 工程,在该文件夹下面新建一个 HARDWARE 的文
件夹,用来存储以后与硬件相关的代码,然后在 HARDWARE 文件夹下新建一个 LED 文件夹,
用来存放与 LED 相关的代码。
2.然后我们打开 USER 文件夹下的 LED.uvprojx 工程(如果是使用的上面新建的工程模板,那
么就是 Template. uvprojx,大家可以将其重命名为 LED. uvprojx),按 按钮新建一个文件,然
后保存在 HARDWARE->LED 文件夹下面,保存为 led.c。在该文件中输入如下代码:
#include "led.h"
//初始化 PB5 和 PE5 为输出口.并使能这两个口的时钟
//LED IO 初始化
void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|
RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE); //使能 PB,PE 端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED0-->PB.5 推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); //PB.5 输出高
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED1-->PE.5 推挽输出
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5); /PE.5 输出高
}
3.保存 led.c 代码,然后我们按同样的方法,新建一个 led.h 文件,也保存在 LED 文件夹下面。在 led.h 中输入如下代码:
#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#include "sys.h"
//LED 端口定义
#define LED0 PBout(5)// DS0
#define LED1 PEout(5)// DS1
void LED_Init(void);//初始化
#endif
这段代码里面最关键就是 2 个宏定义:
#define LED0 PBout(5)// DS0
#define LED1 PEout(5)// DS1
4.接下来我们将 led.h 也保存一下。接着,我们在 Manage Components 管理里面新建一个
HARDWARE 的组,并把 led.c 加入到这个组里面,
5.回到工程,然后你会发现在 Project Workspace 里面多了一个 HARDWARE 的组,
在改组下面有一个 led.c 的文件。
蜂鸣器实验
.c代码
#include "beep.h"
//初始化 PB8 为输出口.并使能这个口的时钟
//LED IO 初始化
void BEEP_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
//使能 GPIOB 端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //BEEP-->GPIOB.8 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度为 50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据参数初始化 GPIOB.8
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8); //输出 0,关闭蜂鸣器输出
}
.h代码
#ifndef __BEEP_H
#define __BEEP_H
#include "sys.h"
//蜂鸣器端口定义
#define BEEP PBout(8) // BEEP,蜂鸣器接口
void BEEP_Init(void); //初始化
#endif
mian.c代码
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "beep.h"
//ALIENTEK 精英 STM32 开发板实验 2
//蜂鸣器实验
int main(void)
{
delay_init(); //延时函数初始化
LED_Init(); //初始化与 LED 连接的硬件接口
BEEP_Init(); //初始化蜂鸣器端口
while(1)
{
LED0=0;
BEEP=0;
delay_ms(300);
LED0=1;
BEEP=1;
delay_ms(300);
}
}
按键实验
.c代码
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
//按键初始化函数
void KEY_Init(void) //IO 初始化
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|
RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE); //使能 PORTA,PORTE 时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;//GPIOE.3~4
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置成上拉输入
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOE3,4
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //初始化 WK_UP-->GPIOA.0
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 设置成输入,下拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA.0
}
//按键处理函数
//返回按键值
//mode:0,不支持连续按;1,支持连续按;
//0,没有任何按键按下
//1,KEY0 按下
//2,KEY1 按下
//3,KEY3 按下 WK_UP
//注意此函数有响应优先级,KEY0>KEY1>KEY_UP!!
u8 KEY_Scan(u8 mode)
{
static u8 key_up=1;//按键按松开标志
if(mode)key_up=1; //支持连按
if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||WK_UP==1))
{
delay_ms(10);//去抖动
key_up=0;
if(KEY0==0)return KEY0_PRES;
else if(KEY1==0)return KEY1_PRES;
else if(WK_UP==1)return WKUP_PRES;
}else if(KEY0==1&&KEY1==1&&WK_UP==0)key_up=1;
return 0;// 无按键按下
}
.h代码
#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H
#include "sys.h"
#define KEY0 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)//读取按键 0
#define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)//读取按键 1
#define WK_UP GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)//读取按键 WK_UP)
#define KEY0_PRES 1 //KEY0 按下
#define KEY1_PRES 2 //KEY1 按下
#define WKUP_PRES 3 //WK_UP 按下(
void KEY_Init(void); //IO 初始化
u8 KEY_Scan(u8); //按键扫描函数
#endif
main.c代码
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "beep.h"
//ALIENTEK 精英 STM32 开发板实验 3
//按键输入实验
int main(void)
{
u8 key;
delay_init(); //延时函数初始化
LED_Init(); //LED 端口初始化
KEY_Init(); //初始化与按键连接的硬件接口
BEEP_Init(); //初始化蜂鸣器端口
LED0=0; //先点亮红灯
while(1)
{
key =KEY_Scan(0); //得到键值
if(key)
{
switch(t)
{
case WKUP_PRES: //控制蜂鸣器
BEEP=!BEEP;break;
case KEY1_PRES: //控制 LED1 翻转
LED1=!LED1;break;
case KEY0_PRES: //同时控制 LED0,LED1 翻转
LED0=!LED0;
LED1=!LED1;break;
}
}else delay_ms(10);
}
}
串口实验
串口设置的一般步骤可以总结为如下几个步骤:
- 串口时钟使能,GPIO 时钟使能
- 串口复位
- GPIO 端口模式设置
- 串口参数初始化
- 开启中断并且初始化 NVIC(如果需要开启中断才需要这个步骤)
- 使能串口
- 编写中断处理函数
.c代码
//初始化 IO 串口 1
//bound:波特率
void uart_init(u32 bound)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
//①串口时钟使能,GPIO 时钟使能,复用时钟使能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|
RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能 USART1,GPIOA 时钟
//②串口复位
USART_DeInit(USART1); //复位串口 1
//③GPIO 端口模式设置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //ISART1_TX PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //USART1_RX PA.10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA.10
//④串口参数初始化
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound; //波特率设置
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长为 8 位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl
= USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收发模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口
#if EN_USART1_RX //如果使能了接收
//⑤初始化 NVIC
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ; //抢占优先级 3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级 3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ 通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //中断优先级初始化
//⑤开启中断
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); //开启中断
#endif
//⑥使能串口
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口
}
main.c
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
int main(void)
{
u8 t,len;
u16 times=0;
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); // 设 置 NVIC 中 断 分 组 2
uart_init(115200); //串口初始化波特率为 115200
LED_Init(); //LED 端口初始化
KEY_Init(); //初始化与按键连接的硬件接口
while(1)
{
if(USART_RX_STA&0x8000)
{
len=USART_RX_STA&0x3f; //得到此次接收到的数据长度
printf("\r\n 您发送的消息为:\r\n\r\n");
for(t=0;t<len;t++)
{
USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]); //向串口 1 发送数据
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);
//等待发送结束
}
printf("\r\n\r\n"); //插入换行
USART_RX_STA=0;
}else
{
times++;
if(times%5000==0)
{
printf("\r\n 精英 STM32 开发板 串口实验\r\n");
printf("正点原子@ALIENTEK\r\n\r\n");
}
if(times%200==0)printf("请输入数据,以回车键结束\n");
if(times%30==0)LED0=!LED0; //闪烁 LED,提示系统正在运行.
delay_ms(10);
}
}
}
外部中断实验
STM32F103 的中断控制器支持 19 个外部中断事件请求。每个中断设有状态位,每个中断事件都有独立的触发和屏蔽设置。STM32F103 的
19 个外部中断为:
线 0~15:对应外部 IO口的输入中断。
线 16:连接到 PVD 输出。
线 17:连接到 RTC 闹钟事件。
线 18:连接到 USB 唤醒事件。
从上面可以看出,STM32 供 IO 口使用的中断线只有 16 个
STM32 的 IO 口外部中断函数只有 6 个,
分别为:
EXPORT EXTI0_IRQHandler
EXPORT EXTI1_IRQHandler
EXPORT EXTI2_IRQHandler
EXPORT EXTI3_IRQHandler
EXPORT EXTI4_IRQHandler
EXPORT EXTI9_5_IRQHandler
EXPORT EXTI15_10_IRQHandler
中断线 0-4 每个中断线对应一个中断函数,
中断线 5-9 共用中断函数 EXTI9_5_IRQHandler,
中断线 10-15 共用中断函数EXTI15_10_IRQHandler。
在编写中断服务函数的时候会经常使用到两个函数,
第一个函数是判断某个中断线上的中断是否发生(标志位是否置位):
ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);
这个函数一般使用在中断服务函数的开头判断中断是否发生。
另一个函数是清除某个中断线上的中断标志位:
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);
这个函数一般应用在中断服务函数结束之前,清除中断标志位。
IO口外部中断的一般步骤
1)初始化 IO 口为输入。
2)开启 AFIO 时钟。
3)设置 IO 口与中断线的映射关系。。
4)初始化线上中断,设置触发条件等。。
5)配置中断分组(NVIC),并使能中断。。
6)编写中断服务函数。。
通过以上几个步骤的设置,我们就可以正常使用外部中断了。
串行通信
usart.c
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
串口1中断服务程序
//u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
接收状态
bit15, 接收完成标志
bit14, 接收到0x0d
bit13~0, 接收到的有效字节数目
//u16 USART_RX_STA=0; //接收状态标记
void uart_init(u32 bound){
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
// NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1,GPIOA时钟
//USART1_TX GPIOA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9
//USART1_RX GPIOA.10初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10
// //Usart1 NVIC 配置
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
// NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
//USART 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
// USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1
}
//void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序
//{
// u8 Res;
// if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
// {
// USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
// Res =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据
//
// if(Res==0x01)
// {
// GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
// delay_ms(1000);
// GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
// delay_ms(1000);
// }
// }
//}
usart.h
#ifndef __USART_H
#define __USART_H
#include "stdio.h"
#include "sys.h"
#define USART_REC_LEN 200 //定义最大接收字节数 200
#define EN_USART1_RX 1 //使能(1)/禁止(0)串口1接收
extern u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符
extern u16 USART_RX_STA; //接收状态标记
//如果想串口中断接收,请不要注释以下宏定义
void uart_init(u32 bound);
#endif