STM32G431-基础部分_电压基准芯片 stm32 431

记性差，写下来方便看； 

本人主要学习配套视频是电子设计工坊的视频，觉得代码很精简，受益匪浅；

LED

编写代码

    //关闭所有灯
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_All, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);
	
	//打开指定的灯
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, led_value<<8, GPIO_PIN_RESET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);

 若是需要对led以0.1s闪烁，可以以0.1s一次执行LED_Process(void);

在LED_Process中led进行异或操作，可以使得电平不断翻转；

KEY

配置流程

1.STM32CUBEMX:

配置按键连接引脚为GPIO_Input模式;

无需配置无上下拉模式;

PS：按键引脚已经上拉到高电平；

硬件电路图

IO口：未按下,高电平;按下,低电平;

编写代码

1.key编写；理解一下，多打几遍就记住了； 

#define KB1  HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0)
#define KB2  HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1)
#define KB3  HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2)
#define KB4  HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)
#define KEYPORT  KB1 | (KB2<<1) | (KB3<<2) | (KB4<<3) | 0xf0
 
u8 Trg;          //单次触发
u8 Cont;       // 长按
void Key_Read(void)
{
    u8 ReadData = (KEYPORT)^0xff;//括号一定要有 ^的优先级很低
    Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont);
    Cont = ReadData;
}

2.使用方法； 

__IO uint32_t KEYTick = 0;
void Key_Process(void)
{
	if(uwTick - KEYTick < 10) return ; 
	KEYTick = uwTick; 
	Key_Read();
    //短按
	if(Trg & 0x01)	//B1
	{
		do somethings...
	}
	if(Trg & 0x02)	//B2
	{
		do somethings...
	}
    //长按
    if(Cont & 0x01)	//B1
	{
		do somethings...
	}
 
}

ADC

配置流程

1.STM32CUBEMX:

设置ADC的GPIO为ADC输入模式；

设置成单端模式（Single-edned）；

特别注意：在时钟树界面查看，ADC的时钟是否打开，为80M；

2.从模板中移植adc.c和adc.h代码到编程工程;（移植流程非常固定）

2.1在main函数当中添加adc.h，并添加ADC初始化代码;

2.2配置stm32g4xx_hal_conf.h文件，取消注释#define HAL_ADC_MODULE_ENABLE);

2.3开启ADC的外设时钟,并添加结构体定义;

2.4添加ADC相关的HAL库驱动文件(stm32gxx_hal_adc.c和stm32gxx_hal_adc_ex;

3.调用函数：

（1）HAL_ADC_Start：启动ADC转换；

（2）HAL_ADC_GetValue：读取ADC采集的值；

PS：测量一次ADC就要启动一起ADC;

硬件电路图

 编写代码

HAL_ADC_Start(&hadc1);
ADC1_Val = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
ADC1_R38_Voltage = ADC1_Val / 4096.0f * 3.3f;

有些题目需要对adc采集到的数据进行滤波处理；

进行均值滤波，采集10个数据求平均即可； 

AT24C02(EEPROM)

配置流程

1.移植资源数据包里的i2c.h和i2c.c文件;初始化I2CInit();

2.在i2c.c文件当中编写AT24C02读写函数;并声明函数;

3.测试读写函数;

编写代码

1.AT24C02的读写函数;

AT24C02的设备地址是0xA0;

特别注意：写操作之后需要延时一段时间，给芯片写的时间；

//写24C02
void EEPROM_Write(u8 add,u8 dat)
{
	I2CStart(); 
	I2CSendByte(0xa0); 
	I2CWaitAck(); 
	
	I2CSendByte(add);	
	I2CWaitAck(); 
	I2CSendByte(dat); 
	I2CWaitAck(); 
	I2CStop();
	HAL_Delay(5); //延时5ms
}
//读24C02
u8 EEPROM_Read(u8 add)
{
	u8 dat;
	
	I2CStart(); 
	I2CSendByte(0xa0);
	I2CWaitAck(); 	
	I2CSendByte(add);
	I2CWaitAck(); 
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa1); 
	I2CWaitAck();
	dat = I2CReceiveByte(); 
	I2CSendNotAck();
	I2CStop();
	
	return(dat);
}

 以下函数可实现板子复位次数，在main函数中进行初始化，不需要再while中一直执行；

void EEPROM_Init(void)
{
	if(EEPROM_Read(0x22) == 0x78)	//不是第一次开机，open_num++
	{
		open_num = EEPROM_Read(0x00);	//上电读取open_num的值
		open_num++;
		EEPROM_Write(0x00, open_num);
	}
	if(EEPROM_Read(0x22) != 0x78)	//是第一次开机，open_num写为1
	{
		EEPROM_Write(0x22, 0x78);
		EEPROM_Write(0x00, 1);
		open_num = EEPROM_Read(0x00);	//上电读取open_num的值
	}
}

MCP4017

1. STM32CUBEMX:

设置ADC的GPIO为ADC输入模式；

并设置成单端模式（Single-edned）；

2.设置ADC的转换通道数目(Numbei Of Conversion)大于1时;要设置Rank和Sample Time;

3.将新生成的代码移植到工程文档;

4.在i2c.c文件当中编写MCP4017读写函数;并声明函数;测试完成读写程序;

5.调用函数：

（1）HAL_ADC_Start：启动ADC转换；

（2）HAL_ADC_GetValue：读取ADC采集的值；

 硬件电路图

 编写代码

1.MCP4017的读写函数;

MCP4017的设备地址是0x5E;

void MCP4017_Write(u8 Val)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x5E);
	I2CWaitAck();
	
	I2CSendByte(Val);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
}
 
//读MCP4017
u8 MCP4017_Read(void)
{
	u8 val; 
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x5F);  
	I2CWaitAck();
	
	val = I2CReceiveByte();
	I2CSendNotAck();
	I2CStop();
 
	return val;
}

 以下代码adc1转换有两个通道，adc2转换有一个通道；

//adc1
u16 adc1_r38_value;
u16 adc1_mcp_value;
u8 mcp_data;
float adc1_r38_vol;
float adc1_mcp_vol;
//adc2
u16 adc2_r37_value;
float adc2_r37_vol;
void ADC_Process(void)
{
	MCP4017_Write(0x6f);				//写数据	
	mcp_data = MCP4017_Read();	//读数据验证
	//获取adc1通道5的电压值 通道5排序第1
	HAL_ADC_Start(&hadc1);
	adc1_mcp_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
	adc1_mcp_vol = adc1_mcp_value / 4096.0f * 3.3f;
	//获取adc1通道11的电压值 通道11排序第2
	HAL_ADC_Start(&hadc1);
	adc1_r38_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
	adc1_r38_vol = adc1_r38_value / 4096.0f * 3.3f;
	//获取adc2通道15的电压值
	HAL_ADC_Start(&hadc2);
	adc2_r37_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);
	adc2_r37_vol = adc2_r37_value / 4096.0f * 3.3f;
}

 LCD

注意事项

1.LCD分辨率320*240;最多显示十行,

从Line0~Line9;每行最多显示20个字符;

2.sprintf函数:需包含头文件“stdio.h>”;

注意避免长数据对短数据的覆盖;

3.使用赛场资源历程HAL_06_LCD可以不用再配置LED的引脚,可直接使用;

但是需要配置PD2为输出模式；低电平保持，高电平可修改；

硬件电路图

编写代码

1.sprintf函数的基本使用方法;定义char display_buf[20]数据存放数组;

DAC

配置流程

1.STM32CUBEMX:

配置DAC输的GPIO为DAC输出通道；

模式为输出到外部引脚（Connected to external pin only);

PA4-DAC1_CH1  PA5-DAC1_CH2;

2.将新生成的代码移植到工程文档;无需开启外设时钟;

3.调用函数：

（1）HAL_DAC_SetValue：设置DAC转换的值；

（2）HAL_DAC_Start：启动DAC转换；

DAC资源查询

 <<数据手册>>4.4.10

硬件电路图

编写代码

DAC_CH1_Voltage = (1.1f/3.3f)*4095;
HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, DAC_CH1_Voltage);
HAL_DAC_Start(&hdac1, DAC_CHANNEL_1);

 RTC

配置流程

1.STM32CUBEMX:

激活RTC的时钟和日历功能;（打两个勾即可）

2.配置RTC的时钟,初始化状态,将RTC模块的时钟配置成1Hz,对应1s;

3.RTC采用内部低速时钟(LIS);即32KHz,默认就是,不需要修改;

4.将rtc.c和rtc.h移植到工程文档;开启外设时钟;

5.调用函数：

（1）HAL_RTC_GetTime：获取时间；

（2）HAI_RTC_GetData：获取日期；

实现功能

1.获取年月日和时分秒毫秒;可分闰年大月小月;

2,注意编码格式是BCD编码;调试和LCD显示时用十六进制%x进行显示;

编写代码

RTC_TimeTypeDef sTime;//时间结构体
RTC_DateTypeDef sDate;//日期结构体
void RTC_Process(void)
{
	HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BCD);	//获取时间
	HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &sDate, RTC_FORMAT_BCD);	//获取日期
//显示日期
sprintf((char *)display_buf, "%02x-%02x-%02x", sDate.Year, sDate.Month, sDate.Date);	            
LCD_DisplayStringLine(Line2, display_buf);
//显示时间
sprintf((char *)display_buf, "%02x-%02x-%02x", sTime.Hours,sTime.Minutes,sTime.Seconds);	
LCD_DisplayStringLine(Line3, display_buf);
 
}

USART-TX

配置流程

1.STM32CUBEMX:

配置USART1的PA9和PA10为串口收发引脚;

USART的Mode选择Asynchronous;

2.根据需求,配置USART的波特率,数据位长度,奇偶校验位,停止位和时钟;

3.将uart.c和uart.h移植到工程文档;开启外设时钟;

4.调用函数：

（1）HAL_UART_Transmit：串口发送函数;

硬件电路图

硬件连接已确定,只能使用PA9和PA10;

编写代码

1.在usart.c当中编写fputc函数;

int fputc(int ch, FILE *f) 
{
  /* Your implementation of fputc(). */
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (unsigned char *)&ch, 1, 50);
  return ch;
}

 可以在菜单栏的Help的uVision help查找fputc；

里面有大部分的代码，修改成上方那样即可；

 2.在main函数中调用printf可输出字符和变化的数据; 用STC-ISP进行接收数据

PS：字符的长度需要-1，因为包含了结束符；

u8 USART_Arr[]={"你好\r\n"};//无需定义数组的大小 否则产生结束符影响下一次串口发送
void USART_Process(void)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1,(unsigned char*)"HelloWorld\r\n",sizeof("HelloWorld\r\n")-1,50);	//有结束符
HAL_UART_Transmit(&huart1,(unsigned char *)USART_Arr,sizeof(USART_Arr)-1,50);
	
printf("D = %d \r\n", 123);	//无结束符
printf("F = %f \r\n", 123.123);
printf("HelloWorld \r\n");
}

USART-RX 

配置流程

1.勾选NVIC Setting中的使能USART1的中断;

2.初始化里,开启中断HAL_UART_Receive_IT(&huart1,usart_buf,1);

3.main.c文件当中重定义接收回调函数void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)；

4.在回调函数中打断点，硬件仿真用STC_ISP发送数据测试能不能进入中断里面；

5.编写接收回调函数，函数需要调用HAL_UART_Receive_IT(&huart1,usart_buf,1);

编写代码

1.定义一个两位数组，用于中断接收收到的数据；

2.再定义一个多位数组，存放每次两位数组接收到的数据；

3.使用 if 函数对换行符进行判断，判断接收到的数据是否结束；换行符为‘\n’ ；0a 0d

4.发送数据时，需要在数据结尾带上0a 0d；

5.编写串口清除函数RxIdle_Process();

函数功能：对存放数据的数组进行清除，防止数据的堆叠；保证每次接收到的数据从第一位开始；

6.可以将接收到数据进行处理，但是要避免出现0a 0d这两个数据处理外设；

u8 usart_buf[2];    //中断接收数组
u8 rx_buf[10];    //数据存放数组
u8 rx_cnt = 0;    //存放数组位
u8 rx_flag_lcd = 0;
__IO uint32_t USARTTick = 0;
//串口接收
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	//do somethings
	USARTTick = uwTick;			//更新计时
	rx_buf[rx_cnt] = usart_buf[0];	//存放接收字符
	rx_cnt++;
	if(usart_buf[0] == '\n')//换行符 0a 0d
	{
		rx_cnt = 0;
		if( (rx_buf[1] == 0x0a) || (rx_buf[1] == 0x0d))//避免换行符提前出现,若是多个位置如何避免
		{
			rx_buf[1] = 0x00;
		}
		LED_Disp(rx_buf[1]);		
		rx_flag_lcd = 1;
	}
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1, usart_buf, 1);//开启下一次串口中断
}
 
//串口接收清除
void RxIdle_Process(void)
{
	u8 i;
 
	if(uwTick - USARTTick < 50) return ; //50ms到？
	USARTTick = uwTick;
 
 
	rx_cnt = 0;//清除数组内容
	rx_flag_lcd = 0;
	memset(rx_buf, '\0', sizeof(rx_buf));//数组清除函数，需要包含头文件"string.h"头文件
}

PWM测量输入信号

配置流程

1.STM32CUBEMX:

开启TIM的GPIO的定时器功能；

通道模式配制成输入捕获模式（Input Capture direct mode);打开NVIC;

配置预分频值PSC为80,每1us自增1;根据需求配置ARR的值;

配置ARR为0xFFFF(65535);对应测量取值范围为15H-1MHZ;

配置ARR为0xFFFF_FFFF(2^32);对应测量取值范围为0.00023H-1MHZ;

2.将tim.c和tim.h的代码移植到工程文档;

3.开始定时器PWM捕获中断HAL_TIM_IC_Start_IT(&htimx,TIM_CHANNEL_y)；

4.编写回调函数；

5.在回调函数当中设置断点，能不能进入中断当中

6.编写PWM回调函数,再次调用HAL_TIM_IC_Start_IT(&htimx,TIM_CHANNEL_y)；

7.调用函数：

（1）__HAL_TIM_SetCounter：设置计数器的值；一般用来清零；

（2）__HAL_TIM_GetCounter：获取计数器的值；获取占空比和周期；

（3）TIM2->CCER：修改上升或者下降沿触发中断;

最后在回调函数中进行数据处理得到测量信号的频率和占空比;

硬件电路图

编写代码

1.回调函数中获取测量信号的频率和占空比; 

u32 pwm_tim3_cnt1;
u32 pwm_tim3_cnt2;
u8 pwm_tim3_state;
u32 pwm_tim3_freq;
float pwm_tim3_duty;
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    //如果是多个通道输入捕获，则进行if判断
	if(htim == &htim3)
	{
		if(pwm_tim3_state == 0)
		{
			__HAL_TIM_SetCounter(&htim3, 0);	//开始计时
			TIM3->CCER |= 0x0002;	//转为下降沿触发中断
			pwm_tim3_state = 1;
		}
		else if(pwm_tim3_state == 1)
		{
			pwm_tim3_cnt1 = __HAL_TIM_GetCounter(&htim3);	//获取占空比时间
			TIM3->CCER &= ~0x0002;	//转为上升沿触发中断
			pwm_tim3_state = 2;
		}
		else if(pwm_tim3_state == 2)
		{
			pwm_tim3_cnt2 = __HAL_TIM_GetCounter(&htim3);	//获取周期时间
			pwm_tim3_freq = 1000000 / pwm_tim3_cnt2;
			pwm_tim3_duty = pwm_tim3_cnt1 * 100.0f / pwm_tim3_cnt2;
			pwm_tim3_state = 0;
		}
		HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
	}
}

 CCER进行修改的值根据不同的定时器通道的值也不同，根据参考手册查看

PWM输出方波信号

配置流程

1.STM32CUBEMX:

开启TIM的GPIO的定时器功能；

通道模式为PWM产生通道（PWM Generation CH1）；

配置预分频值PSC为80,每1us自增1;

根据需求配置ARR的值和Pluse的值;

PWM模式选mode1;极性选择高;

以上都根据需要而定，可以组合成不同频率和占空比的信号;

2..将tim.c和tim.h的代码移植到工程文档;

3..调用函数：

（1）HAL_TIM_PWM_Start(&htimx, TIM_CHANNEL_y)：启动指定定时器通道生成PWM；

（2）TIM16->ARR = 499：修改输出信号频率；

（3）TIM17->CCRx = 500：修改指定通道输出信号的占空比;注意写上通道值；

硬件电路图

编写代码

无

其他

一、按键长按：

//KB4长按
if(Cont & 0x08)	//按键长按
{
	kb4_cnt++;	//长按计时
}
if((Trg == 0x00) && (Cont == 0x00))    //无按键按下
{
	if(kb4_cnt >= 65)	    //2s到？
	{
		kb4_cnt = 0;	    //清零
		do somethings...
	}
	else if (kb4_cnt != 0)	//2s未到
	{
		kb4_cnt = 0;	    //清零,防止累加
	}
}
//按键程序每31ms执行一次；所以200/31=65；当长按计次到65时代表大约2s到了

二、细节

1.工程需包含#include “stdio.h”和 #include “string.h” ，#include “lcd.h” ;方便之后编写代码；

2.STM32CUBEMX新生成的工程，下载设置中添加128k的芯片类型；

3.串口接收到的数据为ASCII码，转换为普通的数据需要进行        -‘\0’处理；

4.结构体定义的方法

typedef struct
{
	u8 tyep[5];
	u8 code[5];
	u8 in_year;
	u8 in_month;
	u8 in_day;
	u8 in_hour;
	u8 in_minute;
	u8 in_second;
	u8 pos;	//停车位置 1-8
} TYPE_CAR_INFO;
TYPE_CAR_INFO car_infomation[8];