资源描述
一、教程1
STM32学习教程
1、 一共24个库,不可能都学,都学也没用。按照我的工作需求必须学的有16个,这16个也不是全学。主要学习来源是各种例程代码、“固件函数库用户手册”和“参考手册”。
具体学习方法是通读不同来源的程序,在程序中找到相关的函数库的应用,然后再阅读相关文档,有条件的实验。对于内容的选择方面,根据入门内容和未来应用,将所涉及的范围精简到最低,但是对所选择的部分的学习则力求明确。以下是我按照自己的需求对程序库函数排列的学习顺序:
a) 绝大部分程序都要涉及到的库——flash,lib,nvic,rcc,只学基础的跟最简单应用相关必用的部分,其他部分后期再返回头学。
b) 各种程序通用但不必用的库——exti,MDA,systic,只通读理解其作用。
c) DEMO板拥有的外设库——gpio,usart,编写代码实验。
d) 未来需要用到的外设的库——tim,tim1,adc,i2c,spi,先理解等待有条件后实验。
e) 开发可靠性相关库——bkp,iwdg,wwdg,pwr,参考其他例程的做法。
f) 其他,根据兴趣来学。
STM32学前班教程之六:这些代码大家都用得到
注:下面是一些常用的代码,网上很多但是大多注释不全。高手看没问题,对于我们这些新手就费劲了……所以我把这些代码集中,进行了逐句注释,希望对新手们有价值。
1、 阅读flash: 芯片内部存储器flash操作函数
我的理解——对芯片内部flash进行操作的函数,包括读取,状态,擦除,写入等等,可以允许程序去操作flash上的数据。
基础应用1,FLASH时序延迟几个周期,等待总线同步操作。推荐按照单片机系统运行频率,0—24MHz时,取Latency=0;24—48MHz时,取Latency=1;48~72MHz时,取Latency=2。所有程序中必须的
用法:FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
位置:RCC初始化子函数里面,时钟起振之后。
基础应用2,开启FLASH预读缓冲功能,加速FLASH的读取。所有程序中必须的
用法:FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
位置:RCC初始化子函数里面,时钟起振之后。
3、阅读lib:调试所有外设初始化的函数。
我的理解——不理解,也不需要理解。只要知道所有外设在调试的时候,EWRAM需要从这个函数里面获得调试所需信息的地址或者指针之类的信息。
基础应用1,只有一个函数debug。所有程序中必须的。
用法: #ifdef DEBUG
debug();
#endif
位置:main函数开头,声明变量之后。
4、阅读nvic:系统中断管理。
我的理解——管理系统内部的中断,负责打开和关闭中断。
基础应用1,中断的初始化函数,包括设置中断向量表位置,和开启所需的中断两部分。所有程序中必须的。
用法: void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //中断管理恢复默认参数
#ifdef VECT_TAB_RAM //如C/C++Compiler\Preprocessor\Defined symbols中的定义了VECT_TAB_RAM(见程序库更改内容的表格)
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0); //则在RAM调试
#else //如果没有定义VECT_TAB_RAM
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);//则在Flash里调试
#endif //以下为中断的开启过程,不是所有程序必须的。
//NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
//设置NVIC优先级分组,方式。
//注:一共16个优先级,分为抢占式和响应式。两种优先级所占的数量由此代码确定,NVIC_PriorityGroup_x可以是0、1、2、3、4,分别代表抢占优先级有1、2、4、8、16个和响应优先级有16、8、4、2、1个。规定两种优先级的数量后,所有的中断级别必须在其中选择,抢占级别高的会打断其他中断优先执行,而响应级别高的会在其他中断执行完优先执行。
//NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = 中断通道名; //开中断,中断名称见函数库
//NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //抢占优先级
//NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //响应优先级
//NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //启动此通道的中断
//NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //中断初始化
}
5、阅读rcc:单片机时钟管理。
我的理解——管理外部、内部和外设的时钟,设置、打开和关闭这些时钟。
基础应用1:时钟的初始化函数过程——
用法:void RCC_Configuration(void) //时钟初始化函数
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus; //等待时钟的稳定
RCC_DeInit(); //将时钟重置为缺省值
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //设置外部晶振
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待外部晶振就绪
if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);//使能预取缓存
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //flash操作的延时
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //AHB使用系统时钟
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2); //APB2(高速)为HCLK的一半
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //APB1(低速)为HCLK的一半
//注:AHB主要负责外部存储器时钟。APB2负责AD,I/O,高级TIM,串口1。APB1负责DA,USB,SPI,I2C,CAN,串口2345,普通TIM。
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); //PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MH //设置PLL时钟源及倍频系数
RCC_PLLCmd(ENABLE); //启动PLL
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
{} //等待PLL启动
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //将PLL设置为系统时钟源
while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
{} //将PLL返回,并作为系统时钟源
}
//RCC_AHBPeriphClockCmd(ABP2设备1 | ABP2设备2 |, ENABLE); //启动AHP设备
//RCC_APB2PeriphClockCmd(ABP2设备1 | ABP2设备2 |, ENABLE);//启动ABP2设备
//RCC_APB1PeriphClockCmd(ABP2设备1 | ABP2设备2 |, ENABLE); //启动ABP1设备
}
6、阅读exti:外部设备中断函数
我的理解——外部设备通过引脚给出的硬件中断,也可以产生软件中断,19个上升、下降或都触发。EXTI0~EXTI15连接到管脚,EXTI线16连接到PVD(VDD监视),EXTI线17连接到RTC(闹钟),EXTI线18连接到USB(唤醒)。
基础应用1,设定外部中断初始化函数。按需求,不是必须代码。
用法: void EXTI_Configuration(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //外部设备中断恢复默认参数
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = 通道1|通道2; //设定所需产生外部中断的通道,一共19个。
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //设置中断模式
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //启动中断的接收
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //外部设备中断启动
}
7、阅读dma:通过总线而越过CPU读取外设数据
我的理解——通过DMA应用可以加速单片机外设、存储器之间的数据传输,并在传输期间不影响CPU进行其他事情。这对于入门开发基本功能来说没有太大必要,这个内容先行跳过。
8、阅读systic:系统定时器
我的理解——可以输出和利用系统时钟的计数、状态。
基础应用1,精确计时的延时子函数。推荐使用的代码。
用法:
static vu32 TimingDelay; //全局变量声明
void SysTick_ Configuration (void) //systick初始化函数
{
SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Disable); //停止系统定时器
SysTick_ITConfig(Disable); //停止systick中断
SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //systick使用HCLK作为时钟源,频率值除以8。
SysTick_SetReload(9000); //重置时间1毫秒(以72MHz为基础计算)
SysTick_ITConfig(Enable); //开启systic中断
}
void Delay (u32 nTime) //延迟一毫秒的函数
{
SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Enable); //systic开始计时
TimingDelay = nTime; //计时长度赋值给递减变量
while(TimingDelay != 0); //检测是否计时完成
SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Disable); //关闭计数器
SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Clear); //清除计数值
}
void TimingDelay_Decrement(void) //递减变量函数,函数名由“stm32f10x_it.c”中的中断响应函数定义好了。
{
if (TimingDelay != 0x00) //检测计数变量是否达到0
{ TimingDelay--; //计数变量递减
}
}
注:建议熟练后使用,所涉及知识和设备太多,新手出错的可能性比较大。新手可用简化的延时函数代替:
void Delay(vu32 nCount) //简单延时函数
{
for(; nCount != 0; nCount--); //循环变量递减计数
}
当延时较长,又不需要精确计时的时候可以使用嵌套循环:
void Delay(vu32 nCount) //简单的长时间延时函数
{int i; //声明内部递减变量
for(; nCount != 0; nCount--) //递减变量计数
{for (i=0; i<0xffff; i++)} //内部循环递减变量计数
}
9、 阅读gpio:I/O设置函数
我的理解——所有输入输出管脚模式设置,可以是上下拉、浮空、开漏、模拟、推挽模式,频率特性为2M,10M,50M。也可以向该管脚直接写入数据和读取数据。
基础应用1,gpio初始化函数。所有程序必须。
用法:void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //GPIO状态恢复默认参数
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_标号 | GPIO_Pin_标号 ; //管脚位置定义,标号可以是NONE、ALL、0至15。
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;//输出速度2MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入模式
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //C组GPIO初始化
}
//注:以上四行代码为一组,每组GPIO属性必须相同,默认的GPIO参数为:ALL,2MHz,FLATING。如果其中任意一行与前一组相应设置相同,那么那一行可以省略,由此推论如果前面已经将此行参数设定为默认参数(包括使用GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure代码),本组应用也是默认参数的话,那么也可以省略。以下重复这个过程直到所有应用的管脚全部被定义完毕。
基础应用2,向管脚写入0或1
用法:GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x01); //写入1
基础应用3,从管脚读取0或1
用法:GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_6)
STM32笔记之七:让它跑起来,基本硬件功能的建立
0、 实验之前的准备
a) 接通串口转接器
b) 下载IO与串口的原厂程序,编译通过保证调试所需硬件正常。
1、 flash,lib,nvic,rcc和GPIO,基础程序库编写
a) 这几个库函数中有一些函数是关于芯片的初始化的,每个程序中必用。为保障程序品质,初学阶段要求严格遵守官方习惯。注意,官方程序库例程中有个platform_conf.h文件,是专门用来指定同类外设中第几号外设被使用,就是说在main.c里面所有外设序号用x代替,比如USARTx,程序会到这个头文件中去查找到底是用那些外设,初学的时候参考例程别被这个所迷惑住。
b) 全部必用代码取自库函数所带例程,并增加逐句注释。
c) 习惯顺序——Lib(debug),RCC(包括Flash优化),NVIC,GPIO
d) 必用模块初始化函数的定义:
void RCC_Configuration(void); //定义时钟初始化函数
void GPIO_Configuration(void); //定义管脚初始化函数
void NVIC_Configuration(void); //定义中断管理初始化函数
void Delay(vu32 nCount); //定义延迟函数
e) Main中的初始化函数调用:
RCC_Configuration(); //时钟初始化函数调用
NVIC_Configuration(); //中断初始化函数调用
GPIO_Configuration(); //管脚初始化函数调用
f) Lib注意事项:
属于Lib的Debug函数的调用,应该放在main函数最开始,不要改变其位置。
g) RCC注意事项:
Flash优化处理可以不做,但是两句也不难也不用改参数……
根据需要开启设备时钟可以节省电能
时钟频率需要根据实际情况设置参数
h) NVIC注意事项
注意理解占先优先级和响应优先级的分组的概念
i) GPIO注意事项
注意以后的过程中收集不同管脚应用对应的频率和模式的设置。
作为高低电平的I/O,所需设置:RCC初始化里面打开RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,Enabule);启动时钟GPIOA j) GPIO应用
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, Bit_RESET);//重置
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x01);//写入1
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x00);//写入0
GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_6) ;//读入IO
k) 简单Delay函数
void Delay(vu32 nCount)//简单延时函数
{for(; nCount != 0; nCount--);}
实验步骤:
RCC初始化函数里添加:RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);
不用其他中断,NVIC初始化函数不用改
GPIO初始化代码:
//IO输入,GPIOB的2、10、11脚输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 ;//管脚号
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出速度
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //输入输出模式
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化
简单的延迟函数:
void Delay(vu32 nCount) //简单延时函数
{ for (; nCount != 0; nCount--);} //循环计数延时
完成之后再在main.c的while里面写一段:
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x01);//写入1
Delay(0xffff);
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x00);//写入0
Delay(0xffff);
就可以看到连接在PB2脚上的LED闪烁了,单片机就跑起来了。
STM32笔记之八:来跟PC打个招呼,基本串口通讯
a) 目的:在基础实验成功的基础上,对串口的调试方法进行实践。硬件代码顺利完成之后,对日后调试需要用到的printf重定义进行调试,固定在自己的库函数中。
b) 初始化函数定义:
void USART_Configuration(void); //定义串口初始化函数
c) 初始化函数调用:
void UART_Configuration(void); //串口初始化函数调用
初始化代码:
void USART_Configuration(void) //串口初始化函数
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率9600
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;字长8位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1位停止字节
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//打开Rx接收和Tx发送功能
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //启动串口
}
RCC中打开相应串口
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 , ENABLE);
GPIO里面设定相应串口管脚模式
//串口1的管脚初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //管脚9
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //TX初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //管脚10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //RX初始化
d) 简单应用:发送一位字符
USART_SendData(USART1, 数据); //发送一位数据
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待发送完毕
接收一位字符
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET){} //等待接收完毕
变量= USART_ReceiveData(USART1); //接受一个字节
发送一个字符串
先定义字符串:char rx_data[250];然后在需要发送的地方添加如下代码
int i; //定义循环变量
while(rx_data!='\0') //循环逐字输出,到结束字'\0'
{
USART_SendData(USART1, rx_data); //发送字符
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){}
i++;
}
e) USART注意事项:
发动和接受都需要配合标志等待。
只能对一个字节操作,对字符串等大量数据操作需要写函数
使用串口所需设置:
RCC初始化里面打开RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USARTx);
GPIO里面管脚设定:串口RX(50Hz,IN_FLOATING);串口TX(50Hz,AF_PP);
f) printf函数重定义(不必理解,调试通过以备后用)
(1) 需要c标准函数:
#include "stdio.h"
(2) 粘贴函数定义代码
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch) //定义为putchar应用
(3) RCC中打开相应串口
(4) GPIO里面设定相应串口管脚模式
(6) 增加为putchar函数。
int putchar(int c) //putchar函数
{
if (c == '\n')
{putchar('\r');} //若为\n,则发送\r
USART_SendData(USART1, c); //发送字符
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){}
return c; //返回值
}
(7) 通过,试验成功。printf使用变量输出:%c字符,%d整数,%f浮点数,%s字符串,/n或/r为换行。注意:只能用于main.c中。
3、 NVIC串口中断的应用
a) 目的:利用前面调通的硬件基础,和几个函数的代码,进行串口的中断输入练习。因为在实际应用中,不使用中断进行的输入是效率非常低的,这种用法很少见,大部分串口的输入都离不开中断。
b) 初始化函数定义及函数调用:不用添加和调用初始化函数,在指定调试地址的时候已经调用过,在那个NVIC_Configuration里面添加相应开中断代码就行了。
c) 过程:
i. 在串口初始化中USART_Cmd之前加入中断设置:
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);//TXE发送中断,TC传输完成中断,RXNE接收中断,PE奇偶错误中断,可以是多个。
ii. RCC、GPIO里面打开串口相应的基本时钟、管脚设置
iii. NVIC里面加入串口中断打开代码:
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel; //通道设置为串口1中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //中断占先等级0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;//中断响应优先级0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //打开中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化
iv. 在stm32f10x_it.c文件中找到void USART1_IRQHandler函数,在其中添入执行代码。一般最少三个步骤:先使用if语句判断是发生那个中断,然后清除中断标志位,最后给字符串赋值,或做其他事情。
void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断
{
char RX_dat; //定义字符变量
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //判断是否接收到中断
{
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); //清除中断标志
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)0x01); //开始传输
RX_dat=USART_ReceiveData(USART1) & 0x7F;//接收数据并除去第一位
USART_SendData(USART1, RX_dat); //发送数据
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){}
}
}
d) 中断注意事项:
可以随时在程序中使用USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);来关闭中断响应。
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure定义一定要加在NVIC初始化模块的第一句。
全局变量与函数的定义:在任意.c文件中定义的变量或函数,在其它.c文件中使用extern+定义代码再次定义就可以直接调用了。
STM32笔记之九:打断它来为我办事,EXIT (外部I/O中断)应用
a) 目的:跟串口输入类似,不使用中断进行的IO输入效率也很低,而且可以通过EXTI插入按钮事件,本节联系EXTI中断。
b) 初始化函数定义:
void EXTI_Configuration(void); //定义IO中断初始化函数
c) 初始化函数调用:
EXTI_Configuration(); //IO中断初始化函数调用简单应用
d) 初始化函数:
void EXTI_Configuration(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //EXTI初始化结构定义
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_LINE_KEY_BUTTON);//清除中断标志
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource3);//管脚选择
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource4);
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource5);
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource6);
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//事件选择
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//触发模式
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3 | EXTI_Line4; //线路选择
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//启动中断
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//初始化
}
e) RCC初始化函数中开启I/O时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);
GPIO初始化函数中定义输入I/O管脚。
//IO输入,GPIOA的4脚输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化
f) 在NVIC的初始化函数里面增加以下代码打开相关中断:(嵌套中断向量控制器NVIC)
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5
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