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STM32基础学习_32单片机学习资料

作者：从前慢现在也慢 | 2024-04-24 23:58:45

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32单片机学习资料

P3 串口电路一键下载原理分析

上拉电路

img

三极管

b为基极，c为集电极，e为发射极

作开关使用时，NPN型三极管：b接低电平，则电路截止，b接高电平则电路饱和导通；PNP型三极管：b接高电平，则电路截止，b接低电平则电路饱和导通

GPIO：通用输入输出

P5 初识STM32

PCB打样选择深圳嘉立创公司

 

引脚顺序：从黑点开始逆时针旋转为正方向

 写好的程序编译之后都是一条条指令，存放在 FLASH中，内核要读取这些指令来执行程序就必须通过 ICode 总线

FLASH用来存放程序

SRAM用来存放变量

 （unsigned int*）将地址进行强制类型转换

*+地址单元 可以对该地址里的数据进行操作

 

 该代码指1左移10位，其他都置为0，即第10位置1，其他位都置0

|=  或等于，即第10位为1其他位为0的与原来的相或，然后赋值给原来的置，也就是将第10位置为1，其他位不变

同理，&=，或等于，~为取反，该操作为将第10位取反，其他位不变 

头文件中<>尖括号表示这个头文件不在当前工程的目录下，而是在编译器的目录下

头文件中“”表示这个头文件在当前工程的目录下，如果在当前工程的目录下找不到再去编译器目录下找。

32位寄存器，每个寄存器有32位

P7点亮一个LED灯

  1. #include"stm32f10x.h"
  2.  
  3.  
  4. int main (void)
  5. {
  6. 	///打开 GPIOB 端口的时钟
  7. 	*(unsigned int*)0x40021018 |=(1<<3);
  8. 	//配置IO口为输出
  9. 	*(unsigned int*)0x40010C00 |= (1<<(4*5));//0x40010C00地址中第一位 置位为1
  10. 	//控制 ODR 寄存器
  11. 	*(unsigned int*)0x40010C0C &= ~(1<<0);//不能直接0x40010C0C &= ~(1<<0);编译器会把它当做立即数来处理，0x40010C0C第一位 置位为0
  12. }
  13.  
  14.  
  15. //置位 |=  ，  清0  &=   
  16.  
  17. void SystemInit(void)
  18. {
  19. 	//函数体为空，目的是为了骗过编译器不要报错
  20. }

P8 GPIO功能框图讲解（重点）

GPIO：general purpose input output，通用输入输出端口

IO端口位的基本结构

第1-4部分为输出，5-7部分为输入

第1部分位保护电路，I/O引脚电压过高时通过上方晶体管进入VDD（3.3V电压），电压过低（负值）时通过下方电路Vss（接地）进行保护

 第2部分位推挽输出电路，

为反相器，输入1则输出0，输入0则输出1

 开漏输出：只能输出低电平，不能输出高电平，需要外加上拉电路才能输出高电平

开漏电路一般用在I方C或SM bus总线上

 

第3部分，输出数据寄存器(ODR）能直接控制输出为高电平或低电平，或者通过位设置/清除寄存器（BSRR）来控制输出数据寄存器间接输出高电平或低电平

第4部分， 复用功能输出，使用该功能时第3部分将不起作用，通过片上外设（串口）来控制引脚的输出

第5部分为输入数据寄存器（IDR），能够读取外部引脚的数据，也可以读取ODR中的数据

上拉电路和下拉电路通过端口配置低寄存器（CRL）来设置上拉/下拉输入模式

具体是上拉还是下拉可以通过端口位设置/清除寄存器（BSRR）来通过软件控制

 

肖特基触发器相当于门禁，输入电平大于2.0V时为高电平，输入电平小鱼1.2V时为低电平

 

 第6部分复用功能输入从片上外设输入，

第7部分模拟输入不经过肖特基触发器处理，直接采集模拟信号

直接对内存进行编程

 stm32f10x.h文件中代码

  1. //用来存放STM32寄存器映射的代码
  2.  
  3.  
  4. //外设 pheriphral
  5.  
  6. #define PHERIPH_BASE        ((unsigned int)0x40000000)
  7. #define APB1PHERIPH_BASE            PHERIPH_BASE 
  8. #define APB2PHERIPH_BASE           (PHERIPH_BASE + 0x10000)
  9. #define AHBPHERIPH_BASE            (PHERIPH_BASE + 0x20000)
  10.  
  11.  
  12. #define RCC_BASE            (AHBPHERIPH_BASE + 0x1000)
  13. #define  GPIOB_BASE         (APB2PHERIPH_BASE + 0x0C00)
  14.  
  15. #define RCC_APB2ENR          *(unsigned int*)(RCC_BASE + 0x18)
  16. 	
  17. #define GPIOB_CRL            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x00)
  18. #define GPIOB_CRH            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x04)
  19. #define GPIOB_ODR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x0C)
  20. #define GPIOB_BSRR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x10)
  21. #define GPIOB_BRR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x14)

 main,c文件中的代码

  1. #include "stm32f10x.h"
  2.  
  3.  
  4. int main (void)
  5. {
  6. #if 0
  7. 	///打开 GPIOB 端口的时钟
  8. 	*(unsigned int*)0x40021018 |=(1<<3);
  9. 	//配置IO口为输出
  10. 	*(unsigned int*)0x40010C00 &= ~((0x0f)<<(4*5));//先对该寄存器进行清0
  11. 	*(unsigned int*)0x40010C00 |= (1<<(4*5));//0x40010C00地址中第一位 置位为1
  12. 	//控制 ODR 寄存器
  13. 	*(unsigned int*)0x40010C0C &= ~(1<<5);//不能直接0x40010C0C &= ~(1<<0);编译器会把它当做立即数来处理，0x40010C0C第一位 置位为0
  14. #else
  15. 		///打开 GPIOB 端口的时钟
  16. 	RCC_APB2ENR  |=(1<<3);
  17. 	//配置IO口为输出
  18. 	GPIOB_CRL &= ~((0x0f)<<(4*1));
  19. 	GPIOB_CRL |= (1<<(4*1));
  20. 	//控制 ODR 寄存器来直接控制输出
  21. 	//GPIOB_ODR |= (1<<1);
  22. 	//控制 BSRR 寄存器来间接控制输出
  23. 	GPIOB_BSRR &= ~(1<<1);
  24. #endif
  25. }
  26.  
  27.  
  28.  
  29. //置位 |=  ，  清0  &=   
  30.  
  31. void SystemInit(void)
  32. {
  33. 	//函数体为空，目的是为了骗过编译器不要报错
  34. }

P12 自己写库——构建库函数

采用结构体的方式来控制寄存器

先定义一个结构体（示例中为GPIO_TypeDef），该结构体的成员的类型和分布顺序都和外设的寄存器（示例程序为GPIOB寄存器）的排列方式一样，然后找到外设的基地址，例如程序中的GPIOB_BASE，然后把该地址强制类型转换为GPIO_TypeDef这种结构体类型的指针，这个指针经过强制类型转换将指向该外设的所有寄存器。用结构体加指针即可指向该外设的寄存器。

 

 stm32f10x.h文件中代码

  1. //用来存放STM32寄存器映射的代码
  2.  
  3.  
  4. //外设 pheriphral
  5.  
  6. #define PHERIPH_BASE        ((unsigned int)0x40000000)
  7. #define APB1PHERIPH_BASE            PHERIPH_BASE 
  8. #define APB2PHERIPH_BASE           (PHERIPH_BASE + 0x10000)
  9. #define AHBPHERIPH_BASE            (PHERIPH_BASE + 0x20000)
  10.  
  11.  
  12. #define RCC_BASE            (AHBPHERIPH_BASE + 0x1000)
  13. #define  GPIOB_BASE         (APB2PHERIPH_BASE + 0x0C00)
  14.  
  15. #define RCC_APB2ENR          *(unsigned int*)(RCC_BASE + 0x18)
  16. 	
  17. //#define GPIOB_CRL            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x00)
  18. //#define GPIOB_CRH            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x04)
  19. //#define GPIOB_IDR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x08)	
  20. //#define GPIOB_ODR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x0C)
  21. //#define GPIOB_BSRR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x10)
  22. //#define GPIOB_BRR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x14)
  23. //#define GPIOB_LCKR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x18)	
  24. 	
  25. typedef unsigned int     uint32_t;
  26. typedef unsigned short   uint16_t;
  27.  
  28. typedef struct
  29. {
  30. 	uint32_t CR;
  31. 	uint32_t CFGR;
  32. 	uint32_t CIR;
  33. 	uint32_t APB2RSTR;
  34. 	uint32_t APB1RSTR;
  35. 	uint32_t AHBENR;
  36. 	uint32_t APB2ENR;
  37. 	uint32_t APB1ENR;
  38. 	uint32_t BDCR;
  39. 	uint32_t CSR;
  40. }RCC_TypeDef;
  41. #define  RCC  ((RCC_TypeDef*)RCC_BASE)//强制类型转换
  42.  
  43.  
  44. typedef struct
  45. {
  46. 	uint32_t CRL;
  47. 	uint32_t CRH;
  48. 	uint32_t IDR;
  49. 	uint32_t ODR;
  50. 	uint32_t BSRR;
  51. 	uint32_t BRR;
  52. 	uint32_t LCKR;
  53. }GPIO_TypeDef;
  54.  
  55. #define GPIOB  ((GPIO_TypeDef*)GPIOB_BASE)//强制类型转换

 main,c文件中的代码

  1. #include "stm32f10x.h"
  2.  
  3.  
  4. int main (void)
  5. {
  6.  
  7.     ///打开 GPIOB 端口的时钟
  8. 	RCC->APB2ENR  |=(1<<3);
  9. 	//配置IO口为输出
  10. 	GPIOB->CRL &= ~((0x0f)<<(4*1));
  11. 	GPIOB->CRL |= (1<<(4*1));
  12. 	//控制 ODR 寄存器来直接控制输出
  13. 	//GPIOB_ODR |= (1<<1);
  14. 	//控制 BSRR 寄存器来间接控制输出
  15. 	GPIOB->BSRR &= ~(1<<1);
  16. #endif
  17. }
  18.  
  19.  
  20.  
  21. //置位 |=  ，  清0  &=   
  22.  
  23. void SystemInit(void)
  24. {
  25. 	//函数体为空，目的是为了骗过编译器不要报错
  26. }
  27.  
  28. }

为了避免头文件被多次调用产生错误警告，在编写头文件的时候开头和结尾加上几个语句便可解决

开头

  1. #ifndef __STM3210X_H//头文件名称为stm32f10x.h，则此处代码对__STM3210X_H进行宏定义
  2. #define __STM3210X_H//同上

结尾

#endif /*__STM3210X_H*/

定义函数来控制寄存器

增加程序的可读性，定义了端口置位和复位函数来控制端口的输出

 

  1. #ifndef __STM32F10X_GPIO_H
  2. #define __STM32F10X_GPIO_H
  3.  
  4. #include "stm32f10x.h"
  5.  
  6. #define GPIO_Pin_0      ((uint16_t)0x0001) /*!<选择Pin0 */ //(00000000 00000001)b
  7. #define GPIO_Pin_1      ((uint16_t)0x0002) /*!<选择Pin1 */ //(00000000 00000010)b
  8. #define GPIO_Pin_2      ((uint16_t)0x0004) /*!<选择Pin2 */ //(00000000 00000100)b
  9. #define GPIO_Pin_3      ((uint16_t)0x0008) /*!<选择Pin3 */ //(00000000 00001000)b
  10. #define GPIO_Pin_4      ((uint16_t)0x0010) /*!<选择Pin4 */ //(00000000 00010000)b
  11. #define GPIO_Pin_5      ((uint16_t)0x0020) /*!<选择Pin5 */ //(00000000 00100000)b
  12. #define GPIO_Pin_6      ((uint16_t)0x0040) /*!<选择Pin6 */ //(00000000 01000000)b
  13. #define GPIO_Pin_7      ((uint16_t)0x0080) /*!<选择Pin7 */ //(00000000 10000000)b
  14.  
  15. #define GPIO_Pin_8       ((uint16_t)0x0100) /*!<选择Pin8 */ //(00000001 00000000)b
  16. #define GPIO_Pin_9       ((uint16_t)0x0200) /*!<选择Pin9 */ //(00000010 00000000)b
  17. #define GPIO_Pin_10      ((uint16_t)0x0400) /*!<选择Pin10 */ //(00000100 00000000)b
  18. #define GPIO_Pin_11      ((uint16_t)0x0800) /*!<选择Pin11 */ //(00001000 00000000)b
  19. #define GPIO_Pin_12      ((uint16_t)0x1000) /*!<选择Pin12 */ //(00010000 00000000)b
  20. #define GPIO_Pin_13      ((uint16_t)0x2000) /*!<选择Pin13 */ //(00100000 00000000)b
  21. #define GPIO_Pin_14      ((uint16_t)0x4000) /*!<选择Pin14 */ //(01000000 00000000)b
  22. #define GPIO_Pin_15      ((uint16_t)0x8000) /*!<选择Pin15 */ //(10000000 00000000)b
  23. #define GPIO_Pin_All      ((uint16_t)0x0001) /*!<选择全部引脚 */ //(11111111 11111111)b
  24.  
  25. void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);
  26. void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);
  27. #endif /* __STM32F10X_GPIO_H*/

 

  1. #include "stm32f10x_gpio.h"
  2. void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
  3. {
  4. 	GPIOx->BSRR |= GPIO_Pin;//控制BSRR寄存器
  5. }
  6.  
  7. void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
  8. {
  9. 	GPIOx->BRR |= GPIO_Pin;//控制BRR寄存器
  10. }

 

  1. #include "stm32f10x.h"
  2. #include "stm32f10x_gpio.h"
  3.  
  4. int main (void)
  5. {
  6.  
  7. 	///打开 GPIOB 端口的时钟
  8. 	RCC->APB2ENR  |=(1<<3);
  9. 	//配置IO口为输出
  10. 	GPIOB->CRL &= ~((0x0f)<<(4*0));
  11. 	GPIOB->CRL |= (1<<(4*0));
  12. 	
  13. 	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);//让PB0端口置位，即调用函数控制将LED关闭
  14. 	GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);//让PB0端口复位，即调用函数将LED打开
  15. #endif
  16. }
  17.  
  18.  
  19.  
  20.  
  21. //置位 |=  ，  清0  &=   
  22.  
  23. void SystemInit(void)
  24. {
  25. 	//函数体为空，目的是为了骗过编译器不要报错
  26. }

 

  1. #ifndef __STM3210X_H
  2. #define __STM3210X_H
  3. //用来存放STM32寄存器映射的代码
  4.  
  5.  
  6. //外设 pheriphral
  7.  
  8. #define PHERIPH_BASE        ((unsigned int)0x40000000)
  9. #define APB1PHERIPH_BASE            PHERIPH_BASE 
  10. #define APB2PHERIPH_BASE           (PHERIPH_BASE + 0x10000)
  11. #define AHBPHERIPH_BASE            (PHERIPH_BASE + 0x20000)
  12.  
  13.  
  14. #define RCC_BASE            (AHBPHERIPH_BASE + 0x1000)
  15. #define  GPIOB_BASE         (APB2PHERIPH_BASE + 0x0C00)
  16.  
  17. #define RCC_APB2ENR          *(unsigned int*)(RCC_BASE + 0x18)
  18. 	
  19. 	
  20. typedef unsigned int     uint32_t;
  21. typedef unsigned short   uint16_t;
  22.  
  23. typedef struct
  24. {
  25. 	uint32_t CR;
  26. 	uint32_t CFGR;
  27. 	uint32_t CIR;
  28. 	uint32_t APB2RSTR;
  29. 	uint32_t APB1RSTR;
  30. 	uint32_t AHBENR;
  31. 	uint32_t APB2ENR;
  32. 	uint32_t APB1ENR;
  33. 	uint32_t BDCR;
  34. 	uint32_t CSR;
  35. }RCC_TypeDef;
  36. #define  RCC  ((RCC_TypeDef*)RCC_BASE)
  37.  
  38. typedef struct
  39. {
  40. 	uint32_t CRL;
  41. 	uint32_t CRH;
  42. 	uint32_t IDR;
  43. 	uint32_t ODR;
  44. 	uint32_t BSRR;
  45. 	uint32_t BRR;
  46. 	uint32_t LCKR;
  47. }GPIO_TypeDef;
  48.  
  49. #define GPIOB  ((GPIO_TypeDef*)GPIOB_BASE)
  50.  
  51.  
  52. #endif /*__STM3210X_H*/

利用结构体和初始化函数来进行进行初始化

  C语言中变量的定义要放在最开头，不能在程序中间定义，不然会报错

教程中写初始化函数的目的是让程序的可读性更好，不用去查参考手册也能看懂程序要完成什么操作

步骤：定义一个外设的初始化结构体，把能够配置出来的寄存器的所有参数（速度、模式等）全部枚举出来，编程的时候可以把枚举定义的参数写到初始化的结构体里面，最后调用外设的初始化函数，把结构体中配置好的成员写到相应的寄存器里面，实现配置寄存器的工作。

 

  1. #ifndef __STM32F10X_GPIO_H
  2. #define __STM32F10X_GPIO_H
  3.  
  4. #include "stm32f10x.h"
  5.  
  6. #define GPIO_Pin_0      ((uint16_t)0x0001) /*!<选择Pin0 */ //(00000000 00000001)b
  7. #define GPIO_Pin_1      ((uint16_t)0x0002) /*!<选择Pin1 */ //(00000000 00000010)b
  8. #define GPIO_Pin_2      ((uint16_t)0x0004) /*!<选择Pin2 */ //(00000000 00000100)b
  9. #define GPIO_Pin_3      ((uint16_t)0x0008) /*!<选择Pin3 */ //(00000000 00001000)b
  10. #define GPIO_Pin_4      ((uint16_t)0x0010) /*!<选择Pin4 */ //(00000000 00010000)b
  11. #define GPIO_Pin_5      ((uint16_t)0x0020) /*!<选择Pin5 */ //(00000000 00100000)b
  12. #define GPIO_Pin_6      ((uint16_t)0x0040) /*!<选择Pin6 */ //(00000000 01000000)b
  13. #define GPIO_Pin_7      ((uint16_t)0x0080) /*!<选择Pin7 */ //(00000000 10000000)b
  14.  
  15. #define GPIO_Pin_8       ((uint16_t)0x0100) /*!<选择Pin8 */ //(00000001 00000000)b
  16. #define GPIO_Pin_9       ((uint16_t)0x0200) /*!<选择Pin9 */ //(00000010 00000000)b
  17. #define GPIO_Pin_10      ((uint16_t)0x0400) /*!<选择Pin10 */ //(00000100 00000000)b
  18. #define GPIO_Pin_11      ((uint16_t)0x0800) /*!<选择Pin11 */ //(00001000 00000000)b
  19. #define GPIO_Pin_12      ((uint16_t)0x1000) /*!<选择Pin12 */ //(00010000 00000000)b
  20. #define GPIO_Pin_13      ((uint16_t)0x2000) /*!<选择Pin13 */ //(00100000 00000000)b
  21. #define GPIO_Pin_14      ((uint16_t)0x4000) /*!<选择Pin14 */ //(01000000 00000000)b
  22. #define GPIO_Pin_15      ((uint16_t)0x8000) /*!<选择Pin15 */ //(10000000 00000000)b
  23. #define GPIO_Pin_All      ((uint16_t)0x0001) /*!<选择全部引脚 */ //(11111111 11111111)b
  24.  
  25. typedef enum//枚举
  26. {
  27. 	GPIO_Speed_10MHZ = 1,       //10 MHZ     (01)b
  28. 	GPIO_Speed_2MHZ,            //2MHZ       (10)b
  29. 	GPIO_Speed_50MHZ            //50MHZ      (11)b
  30. }GPIOSpeed_TypeDef;
  31.  
  32. typedef enum
  33. {
  34. 	GPIO_Mode_AIN = 0x0,          //模拟输入  (0000 0000)b
  35. 	GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, //浮空输入  (0000 0100)b
  36. 	GPIO_Mode_IPD = 0x28,         //下拉输入  (0010 1000)b
  37. 	GPIO_Mode_IPU = 0x48,         //上拉输入  (0100 1000)b
  38. 	
  39. 	GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,      //开漏输出  (0001 0100)b
  40. 	GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,      //推挽输出  (0001 0000)b
  41. 	GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,       //复用开漏输出  (0001 1100)b
  42. 	GPIO_Mode_AF_PP = 0x18,       //复用推挽输出  (0001 1000)b
  43. }GPIOMode_TypeDef;
  44.  
  45. typedef struct
  46. {
  47. 	uint16_t GPIO_Pin;
  48. 	uint16_t GPIO_Speed;
  49. 	uint16_t GPIO_Mode;
  50. }GPIO_InitTypeDef;
  51.  
  52. void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);
  53. void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);
  54. void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);
  55. #endif /* __STM32F10X_GPIO_H*/

  1. #include "stm32f10x_gpio.h"
  2. void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
  3. {
  4. 	GPIOx->BSRR |= GPIO_Pin;//控制BSRR寄存器
  5. }
  6.  
  7. void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
  8. {
  9. 	GPIOx->BRR |= GPIO_Pin;//控制BRR寄存器
  10. }
  11.  
  12. void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
  13. {
  14.   uint32_t currentmode = 0x00, currentpin = 0x00, pinpos = 0x00, pos = 0x00;
  15.   uint32_t tmpreg = 0x00, pinmask = 0x00;
  16.   
  17. /*---------------------- GPIO 模式配置 --------------------------*/
  18.   // 把输入参数GPIO_Mode的低四位暂存在currentmode
  19.   currentmode = ((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x0F);
  20. 	
  21.   // bit4是1表示输出，bit4是0则是输入 
  22.   // 判断bit4是1还是0，即首选判断是输入还是输出模式
  23.   if ((((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Mode) & ((uint32_t)0x10)) != 0x00)
  24.   { 
  25. 	// 输出模式则要设置输出速度
  26.     currentmode |= (uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Speed;
  27.   }
  28. /*-------------GPIO CRL 寄存器配置 CRL寄存器控制着低8位IO- -------*/
  29.   // 配置端口低8位，即Pin0~Pin7
  30.   if (((uint32_t)GPIO_InitStruct->GPIO_Pin & ((uint32_t)0x00FF)) != 0x00)
  31.   {
  32. 	// 先备份CRL寄存器的值
  33.     tmpreg = GPIOx->CRL;
  34. 		
  35. 	// 循环，从Pin0开始配对，找出具体的Pin
  36.     for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)
  37.     {
  38. 	 // pos的值为1左移pinpos位
  39.       pos = ((uint32_t)0x01) << pinpos;
  40.       
  41. 	  // 令pos与输入参数GPIO_PIN作位与运算，为下面的判断作准备
  42.       currentpin = (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos;
  43. 			
  44. 	  //若currentpin=pos,则找到使用的引脚
  45.       if (currentpin == pos)
  46.       {
  47. 		// pinpos的值左移两位（乘以4），因为寄存器中4个寄存器位配置一个引脚
  48.         pos = pinpos << 2;
  49.        //把控制这个引脚的4个寄存器位清零，其它寄存器位不变
  50.         pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;
  51.         tmpreg &= ~pinmask;
  52. 				
  53.         // 向寄存器写入将要配置的引脚的模式
  54.         tmpreg |= (currentmode << pos);  
  55. 				
  56. 		// 判断是否为下拉输入模式
  57.         if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)
  58.         {
  59. 		  // 下拉输入模式，引脚默认置0，对BRR寄存器写1可对引脚置0
  60.           GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
  61.         }				
  62.         else
  63.         {
  64.           // 判断是否为上拉输入模式
  65.           if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)
  66.           {
  67. 		    // 上拉输入模式，引脚默认值为1，对BSRR寄存器写1可对引脚置1
  68.             GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);
  69.           }
  70.         }
  71.       }
  72.     }
  73. 		// 把前面处理后的暂存值写入到CRL寄存器之中
  74.     GPIOx->CRL = tmpreg;
  75.   }
  76. /*-------------GPIO CRH 寄存器配置 CRH寄存器控制着高8位IO- -----------*/
  77.   // 配置端口高8位，即Pin8~Pin15
  78.   if (GPIO_InitStruct->GPIO_Pin > 0x00FF)
  79.   {
  80. 		// // 先备份CRH寄存器的值
  81.     tmpreg = GPIOx->CRH;
  82. 		
  83. 	// 循环，从Pin8开始配对，找出具体的Pin
  84.     for (pinpos = 0x00; pinpos < 0x08; pinpos++)
  85.     {
  86.       pos = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));
  87. 			
  88.       // pos与输入参数GPIO_PIN作位与运算
  89.       currentpin = ((GPIO_InitStruct->GPIO_Pin) & pos);
  90. 			
  91. 	 //若currentpin=pos,则找到使用的引脚
  92.       if (currentpin == pos)
  93.       {
  94. 		//pinpos的值左移两位（乘以4），因为寄存器中4个寄存器位配置一个引脚
  95.         pos = pinpos << 2;
  96.         
  97. 	    //把控制这个引脚的4个寄存器位清零，其它寄存器位不变
  98.         pinmask = ((uint32_t)0x0F) << pos;
  99.         tmpreg &= ~pinmask;
  100. 				
  101.         // 向寄存器写入将要配置的引脚的模式
  102.         tmpreg |= (currentmode << pos);
  103.         
  104. 		// 判断是否为下拉输入模式
  105.         if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPD)
  106.         {
  107. 		  // 下拉输入模式，引脚默认置0，对BRR寄存器写1可对引脚置0
  108.           GPIOx->BRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));
  109.         }
  110.          // 判断是否为上拉输入模式
  111.         if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IPU)
  112.         {
  113. 		  // 上拉输入模式，引脚默认值为1，对BSRR寄存器写1可对引脚置1
  114.           GPIOx->BSRR = (((uint32_t)0x01) << (pinpos + 0x08));
  115.         }
  116.       }
  117.     }
  118. 	// 把前面处理后的暂存值写入到CRH寄存器之中
  119.     GPIOx->CRH = tmpreg;
  120.   }
  121. }

  1. #include "stm32f10x.h"
  2. #include "stm32f10x_gpio.h"
  3.  
  4. int main (void)
  5. {
  6.  
  7. 	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//  C语言中变量的定义要放在最开头，不能在程序中间定义，不然会报错
  8. 		///打开 GPIOB 端口的时钟
  9. 	RCC->APB2ENR  |=(1<<3);
  10. 	//配置IO口为输出
  11.   
  12. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
  13. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  14. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHZ;
  15. 	
  16. 	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//&为取地址符，函数定义时此处为结构体的地址，故使用函数时这里调用地址
  17. 	
  18. 	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);//调用函数控制将LED关闭
  19. 	GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);//调用函数将LED打开
  20. #endif
  21. }
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26. //置位 |=  ，  清0  &=   
  27.  
  28. void SystemInit(void)
  29. {
  30. 	//函数体为空，目的是为了骗过编译器不要报错
  31. }

  1. #ifndef __STM3210X_H
  2. #define __STM3210X_H
  3. //用来存放STM32寄存器映射的代码
  4.  
  5.  
  6. //外设 pheriphral
  7.  
  8. #define PHERIPH_BASE        ((unsigned int)0x40000000)
  9. #define APB1PHERIPH_BASE            PHERIPH_BASE 
  10. #define APB2PHERIPH_BASE           (PHERIPH_BASE + 0x10000)
  11. #define AHBPHERIPH_BASE            (PHERIPH_BASE + 0x20000)
  12.  
  13.  
  14. #define RCC_BASE            (AHBPHERIPH_BASE + 0x1000)
  15. #define  GPIOB_BASE         (APB2PHERIPH_BASE + 0x0C00)
  16.  
  17. #define RCC_APB2ENR          *(unsigned int*)(RCC_BASE + 0x18)
  18. 	
  19. //#define GPIOB_CRL            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x00)
  20. //#define GPIOB_CRH            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x04)
  21. //#define GPIOB_IDR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x08)	
  22. //#define GPIOB_ODR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x0C)
  23. //#define GPIOB_BSRR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x10)
  24. //#define GPIOB_BRR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x14)
  25. //#define GPIOB_LCKR            *(unsigned int*)(GPIOB_BASE + 0x18)	
  26. 	
  27. typedef unsigned int     uint32_t;
  28. typedef unsigned short   uint16_t;
  29.  
  30. typedef struct
  31. {
  32. 	uint32_t CR;
  33. 	uint32_t CFGR;
  34. 	uint32_t CIR;
  35. 	uint32_t APB2RSTR;
  36. 	uint32_t APB1RSTR;
  37. 	uint32_t AHBENR;
  38. 	uint32_t APB2ENR;
  39. 	uint32_t APB1ENR;
  40. 	uint32_t BDCR;
  41. 	uint32_t CSR;
  42. }RCC_TypeDef;
  43. #define  RCC  ((RCC_TypeDef*)RCC_BASE)
  44.  
  45. typedef struct
  46. {
  47. 	uint32_t CRL;
  48. 	uint32_t CRH;
  49. 	uint32_t IDR;
  50. 	uint32_t ODR;
  51. 	uint32_t BSRR;
  52. 	uint32_t BRR;
  53. 	uint32_t LCKR;
  54. }GPIO_TypeDef;
  55.  
  56. #define GPIOB  ((GPIO_TypeDef*)GPIOB_BASE)
  57.  
  58.  
  59. #endif /*__STM3210X_H*/

P10 固件库编程

固件库包含哪些文件

1-汇编编写的启动文件
startup_stm32f10x_hd.s:设置堆栈指针、设置PC指针、初始化中断向量表、配置系统时钟、对用C库函数_main最终去到C的世界

2-时钟配置文件
system_stm32f10x.c：把外部时钟HSE=8M，经过PLL倍频为72M。

3-外设相关的
stm32f10x.h：实现了内核之外的外设的寄存器映射
xxx：GPIO、USRAT、I2C、SPI、FSMC
stm32f10x_xx.c：外设的驱动函数库文件
stm32f10x_xx.h：存放外设的初始化结构体，外设初始化结构体成员的参数列表，外设固件库函数的声明

4-内核相关的
CMSIS - Cortex 微控制器软件接口标准
core_cm3.h：实现了内核里面外设的寄存器映射
core_cm3.c：内核外设的驱动固件库

NVIC(嵌套向量中断控制器)、SysTick(系统滴答定时器)
misc.h
misc.c

5-头文件的配置文件
stm32f10x_conf.h：头文件的头文件
//stm32f10x_usart.h
//stm32f10x_i2c.h
//stm32f10x_spi.h
//stm32f10x_adc.h
//stm32f10x_fsmc.h
......

6-专门存放中断服务函数的C文件
stm32f10x_it.c
stm32f10x_it.h

中断服务函数你可以随意放在其他的地方，并不是一定要放在stm32f10x_it.c，当中断较多时单独放在一个文件里可以便于查看中断并分配优先级。

  1. #include "stm32f10x.h"   // 相当于51单片机中的  #include <reg51.h>
  2.  
  3. int main(void)
  4. {
  5.     // 来到这里的时候，系统的时钟已经被配置成72M。
  6. }

P11 新建工程

新建工程时如果不用设置好的模板，要先配置一下环境

每新建一个头文件都要指定路径

为了避免头文件被多次调用产生错误警告，在编写头文件的时候开头和结尾加上几个语句便可解决

例如对于头文件

开头

  1. #ifndef _BSP_LED_H//起名为_BSP_LED_H为行业习惯是按照这种格式起名，也可以用来区分自己写的宏，其实起什么名字都可以
  2. #define _BSP_LED_H

结尾

#endif /*_BSP_LED_H*/

这样只有在bsp_led.h文件没有编译的时候才会编译该文件，如果已经编译过了就会跳过不执行

P12 GPIO输出-使用固件库点亮LED

开时钟函数要放在配置函数之前，不然灯亮不了

P13 GPIO输入-按键检测

输入的是上升沿电平

电容来进行消除抖动（按键时有20ms左右的抖动），为硬件消抖，软件上就不需要消抖了

1k电阻为保护电阻，减小电流，防止引脚击穿

P14 位带操作

 一个地址对应一个字节，一个字节有8位

 

P15 启动文件讲解

中断优先级数值越小，优先级越高

如果两个中断设置的软件优先级相同，那么看二者硬件编号哪个小，小的优先级高

写中断服务函数时，函数名一定要和这个向量表表里的函数一样 

P16 RCC时钟

可以通过读取MCO时钟输出来检测SYSCLK系统时钟配置是否正确

 

 

        首先使用HSE（8MHz）（高速外部时钟）来配置系统时钟， 不分频经过PLLXTPRE，然后进入锁相环时钟源配置PLLSRC这个位，然后进入锁相环倍频因子，配置成9倍频，得出锁相环时钟PLLCLK为72MHz，配置SYSCLK系统时钟时面临三个选择：HSI/HSE/PLLCLK，选择锁相环时钟等于系统时钟（72MHz）。

        接下来配置三条总线的分频因子，AHB高速总线配置1分频，出来的AHB时钟为72MHz，然后进过APB1和APB2的预分频因子，APB1因为最大为36MHz，所以选择2分频，APB1为高速总线，最大为72MHz，所以配置成1分频。那么总线已经配置好了使用外设时再来配置外设的分频因子。

时钟安全系统CSS

如果没有使能CSS中断的话，系统会在硬件上把时钟切换到HSI上，也就是8MHz，用户需要通过在软件上选择HSI间接控制PLL来产生64MHz（8/2*16）的时钟，有的外设还能使用，但是最保险的还是报警或通知用户有故障产生。 

P17 中断应用总结

先比较主优先级，再比较子优先级，谁小谁优先级高，如果都一样则比较硬件中断编号（中断向量表中可查），谁小谁优先级高

 

 NVIC中的中断使能为总开关，外设的中断使能为小开关，只有总开关和使用的外设的开关都打开才能使用该外设的中断。

中断源在stm32f10x.h文件里的IRQn_Type结构体里面找

中断服务函数的名称要和启动文件startup_stm32f10x_hd.s里向量表里定义的中断服务函数名称一样

中断服务函数都放在stm32f10x_it.c里，便于统一管理和分配优先级

P18 EXTI（外部中断/事件控制器）

GPIO要产生中断一定要读取一个电平，电平有上升沿或下降沿，这两种信号通过EXTI产生中断，然后交给内核NVIC。即先到GPIO再到EXTI再到NVIC三步。

NVIC的固件库文件在misc.h中

触发事件： 脉冲发生器在单片机内部，触发后产生一个脉冲信号，可以用来控制ADC开始采集或者定时器开始计数等事件。

P19 SysTick 系统定时器

P20 通信的基本概念 

 同步与异步：有时钟信号的都叫同步，没有时钟信号的都叫异步

 

P21 串口通信

 

从单片机或者芯片中出来的都叫TTL电平

RS232:逻辑1为-15V，逻辑0为+15V

 

stm32串口功能框图讲解

 n表示低电平有效

 注意串口1是挂在APB2总线上的，串口2、3、4、5是挂载到APB1总线上的，编程的时候要注意修改时钟

 串口是全双工通讯

 APB1为低速时钟，为36M

 USART_BRR寄存器分为整数部分和小数部分，小数部分为四位，最小分辨率为1/16=0.065.

 串口发送都是一个字节一个字节的发，即8位8位的发

多个字节或数组或字符串发送要用循环语句

P22 DMA

M指Memory，即寄存器，P指Peripheral，即外设

 DMA2只存在于大容量和互联型的产品中

 Memory to Memory模式可以访问DMA1、DMA2的任意通道

P23 存储器

RAM（random access memory）即随机存储器：掉电数据会丢失，但读写速度较快

ROM（Read-Only Memory）即只读存储器：掉电后数据不会丢失，但读写速度较慢

 

P24 I2C

24.1物理层

 当设备空闲时输出高阻态可以防止对其他设备产生干扰

当输出逻辑1时也是高阻态，想当于是将主机直接连接到上拉电阻，利用上拉电阻的电压来产生高电平（如图所示）

 从机通过输出低电平来将总线拉成低电平，来表示该从机正在占用总线，其他设备就不要再用了。

开漏输出就是不输出电压，控制输出低电平时引脚接地，控制输出高电平时引脚既不输出高电平，也不输出低电平，为高阻态。如果外接上拉电阻，则在输出高电平时电压会拉到上拉电阻的电源电压。这种方式适合在连接的外设电压比单片机电压低的时候。

24.2协议层

 通讯复合格式可以读某个寄存器中的某个位

 

7位的设备地址指的是从机的地址，8位的设备地址指的是从机地址加上“读/写”的一位

 发送端释放SDA控制权时，若数据接收端为高电平，则停止数据传输，若数据接收端为低电平，则继续传输

PCLK1是指APB1的时钟

P25 SPI——读写串行FLASH

就算只是从机读取数据也要让主机给从机发送数据才能执行操作，因为只有主机发送了数据，SCK时钟才会开启

norflash写入时就没有大小的限制了，可以一个字节一个字节的写入 ，不需要一个扇区一个扇区的写入

 

或等于“|=”想当于相加，与等于“&=”相当于其本身（但可以用来取多字节的某个字节，比如32位数据0xaabbccdd与8位数据0xff进行&操作，可以得到其最低8位的数据，即0xdd）

判断数据是否溢出（超出栈的最大空间），可以通过在stm32f10x_it.c文件中的HardFalut_Handler函数处设置断点进行调试，若程序卡死在这里则表示确实是溢出造成的错误，可通过将数组定义在函数外，即定义为全局变量来解决问题，全局变量使用的不是栈空间，而是内存的空余的空间。

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