江协科技STM32入门教程_江协科技stm32资料

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前言

博主在学习STM32的同时，对学习内容做了较为详细的记录，包括理论知识和代码例程，为了方便整理总结，故发表此博客，希望和大家共同学习，共勉！
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一、STM32 GPIO口简介

二、GPIO工作模式

2.1 四种输入：

浮空输入：此端口在默认情况下什么都不接呈高阻态，这种设置在数据传输时用的比较多。

上拉输入：上拉输入模式与浮空输入模式相比，仅仅是在数据通道上部，接入了一个上拉电阻，这个上拉电阻的阻值介于 30K~50K 欧姆，CPU 可以随时在输入数据寄存器的另一端，读出 I/O 端口的电平状态。
这种模式的好处在于我们什么都不输入时，由于内部上拉电阻的原因，处理器会觉得我们输入了高电平，这就避免了不确定的输入。该端口在默认情况下输入为高电平。

下拉输入：下拉输入模式与浮空输入模式相比，仅仅是在数据通道上部，接入了一个下拉电阻。与上拉输入模式类似，这种模式的好处在于外部没有输入时，由于内部下拉电阻的原因，我们的处理器会觉得我们输入了低电平。

模拟输入：STM32 的模拟输入通道的配置很简单，信号从 I/O 端口直接进入 ADC 模块。此时所有的上拉、下拉电阻和施密特触发器，均处于断开状态，因此输入数据寄存器将不能反映端口上的电平状态，也就是说，模拟输入配置下，信号不经过输入数据寄存器，CPU 不能在输入数据寄存器上读到有效的数据。该输入模式，使我们可以获得外部的模拟信号。

2.2四种输出：

开漏输出：开漏输出不可以直接输出高电平，开漏输出的输出端相当于三极管的集电极，要得到高电平状态需要上拉电阻才行。

推挽输出：推挽输出可以输出高、低电平，连接数字器件；推挽结构一般是指两个三极管分别受两个互补信号的控制，总是在一个三极管导通的时候另一个截止。高低电平由 IC 的电源决定。

开漏复用输出：复用，即GPIO口的状态是由片上外设控制的，GPIO 的基本功能是普通的 I/O，而 STM32 有自己的各个功能模块

二、新建第一个工程

点击扳手，选择UTF8，防止中文乱码

三、库函数配置

Library文件：存放库函数

两个it(interrupt)文件是用来存放中断函数
宏定义：
添加宏定义
库函数：间接配置寄存器

1. 使能时钟、
2. 配置端口模式
   
   第一个选择显示哪个GPIO,第二个是参数的结构体
   跳转查看函数介绍
   
   GPIO_InitTypeDef为结构体类型，GPIO_InitStructure为结构体类型定义的变量
   
   开启使能->定义一个名字》选择推挽模式（高低电平）》选择P13口》速度
   GPIO_SetBits选择高电平
   GPIO_ResetBits选择低电平
   结构体定义放在第一行

三、GPIO基本结构

每个GPIO外设，都有16个引脚，所以只使用低16位
寄存器（32位 ）就是特殊的存储器，用于存储数据，内核通过APB2总线对寄存器读写
驱动器用来增加信号的驱动能力
输出寄存器写1，对应引脚输出高电平
输出寄存器写0，对应引脚输出低电平
为了避免引脚悬空导致的输入数据不确定，需要加上上拉电阻或者下拉电阻
上拉输入默认为高电平输入模式
下拉默认为低电平输入模式
开漏模式：输出寄存器中的“0”可激活 N-MOS，而输出寄存器中的“1”会使端口保持高阻态 (Hi-Z)（P-MOS 始终不激活）所以配置为开漏输出外部必须有上拉电阻，一般就面向一些总线设备如IIC。
高阻态（High impedance）表示电路中的某个节点具有相对电路中其他点相对更高的阻抗。通俗的讲，可以看作输出（输入）电阻非常大。它的极限状态可以认为悬空（开路）。也就是说理论上高阻态不是悬空，它是对地或对电源电阻极大的状态。
推挽模式：输出寄存器中的“0”可激活 N-MOS，而输出寄存器中的“1”可激活P-MOS。
施密特触发器：用于对输入电压进行整形，可以有效避免因信号波动造成的输出抖动现象。
施密特触发器（Schmitt trigger）是包含正反馈的比较器电路。
• 当输入电压高于正向阈值电压，输出为高；
• 当输入电压低于负向阈值电压，输出为低；
• 当输入在正负向阈值电压之间，输出不改变，也就是说输出由高电准位翻转为低电准位，或是由低电准位翻转为高电准位时所对应的阈值电压是不同的。只有当输入电压发生足够的变化时，输出才会变化，因此将这种元件命名为触发器。
施密特触发器可作为波形整形电路，能将模拟信号波形整形为数字电路能够处理的方波波形。

四、工程示例

4.1 LED灯闪烁

第一步：RCC开启GPIO时钟（时钟相当于GPIO外设心脏）RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
第二步：使用GPIO_Init函数初始化GPIO

跳转GPIO_Pin的时候，会有多个定义，选择member这一项

点灯用推挽输出
第三步：使用输出或者输入函数控制GPIO口
在Library找到rcc.h这个文件,在.h文件最下遍，一般都是库函数所有函数声明
最常用的RCC函数：AHB,APB2,APB1
介绍：

GPIO外设：
void GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx);调用这个外设后，所指定GPIO外设就会被复位
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);用结构体的参数来初始化GPIO口
一般初始化外设都用INIT函数
GPIO_StructInit，这个函数可以把结构体变量赋一个默认值
GPIO_WriteBit（）用于将引脚电平置一或者清零（点灯就可以直接用这个）

实现读写函数

4.2 LED流水灯

通过按位或

4.3 按键介绍

示意图：使用引脚PB12口


单片机需要对抖动进行过滤

图一：按下按键引脚为低电平，松手引脚为高电平（常用）
下边两种相反
按键一端接GPIO口，另一端接GND

4.3 按键控制LED

对于驱动代码，一般会进行封装
LED.c用来存放驱动程序的主体代码，LED.h用来存放这个驱动程序对外提供的函数或者变量的声明
没有代码提示的话摁 ctrl+alt+空格（代码提示）

在LED.c初始化完成后将LED_Init初始化函数放到LED.h（注意＋分号）


两个下划线前边＋空格
Endif和ifndef组成括号
对模块外部声明，这个函数可以被外部调用
在主函数头文件中加入#include “LED.h

void在函数的最前面代表没有返回值，就是KEY初始化这样，void在括号里面代表不输入参数，但需要有返回值

4.5 OLED硬件介绍

硬件电路


Show Char显示函数：第一个参数指定行第二个参数指定列，第三个参数是要显示的字符
ShowNum显示十进制数字，第四个为长度，长度参数比数字长度大，就会在前边补0，比数字长度小，就会把高位切掉
Stm32引脚上电后，如果不初始化，默认浮空输入模式
Keil5调试功能：Debug –使用st-link

五、C语言补充知识

unsigned char无符号字符型
因为左边一列的名字比较长，而且int的位数根据系统的不同也会不同，所以起了新的名字_t表示是用typedef命名的变量类型


宏定义和typedef的区别：宏定义的新名字在左，typedef的新名字在右边且typedef只能专门给变量类型换名字

作用：组合不同类型变量
例：struct{char x;int y;float z;}c即为定义一个结构体变量，名字叫c
结构体的引用：格式为结构体变量名称加点然后为结构体子项的名称，来引用结构体成员，或者使用结构体指针

因为比较长，用typedef将结构体换个名字

在主函数中，还需要给结构体变量类型命名一个结构体变量名字，直接使用结构体变量的名字来引出结构体成员数据