嵌入式之STM32系列MCU讲解

STM32

　　STM32系列MCU

　　STM32系列芯片包括F0/F1/F2/F3/F4/F7/L0/L1/L4/H7等系列芯片芯片。不同系列的芯片适用于不同的应用场景。

　　F0/L0基于ARM Cortex®-M0，F1/F2/L1系列基于ARM Cortex®-M3，F3/F4/L4系列基于ARM Cortex®-M4，F7/H7基于ARM Cortex®-M7。L系列表示超低功耗，H表示超高性能(对应就是高功耗了)，F就是个折中方案了，性能不错，功耗也不高。

　　其他的先不管，F1系列芯片主要分类如下：

　　· 超值型STM32F100 - 24 MHz CPU，具有电机控制和CEC功能

　　· 基本型STM32F101 - 36 MHz CPU，具有高达1MB的Flash

　　· 连接型STM32F102 – 48 MHz CPU具备USB FS device接口

　　· 增强型STM32F103 - 72 MHz CPU，具有高达1MB的Flash、电机控制、USB和CAN

　　· 互联型STM32F105/107 - 72 MHz CPU，具有以太网MAC、CAN和USB 2.0 OTG

　　STM32型号的说明：以STM32F103RBT6这个型号的芯片为例，该型号的组成为7个部分，其命名规则如下：

　　RTT操作系统

　　官网的简介：

　　RT-Thread是一款来自中国的开源嵌入式实时操作系统，由国内一些专业开发人员从2006年开始开发、维护，除了类似FreeRTOS和UCOS的实时操作系统内核外，也包括一系列应用组件和驱动框架，如TCP/IP协议栈，虚拟文件系统，POSIX接口，图形用户界面，FreeModbus主从协议栈，CAN框架，动态模块等，因为系统稳定，功能丰富的特性被广泛用于新能源，电网，风机等高可靠性行业和设备上，已经被验证是一款高可靠的实时操作系统。

　　RT-Thread实时操作系统遵循GPLv2+许可证，实时操作系统内核及所有开源组件可以免费在商业产品中使用，不需要公布应用源码，没有任何潜在商业风险。

　　RT-Thread操作系统源码风格与linux一致，在官方提供的源码中，包含有诸多芯片的工程示例，LPC系列和STM32F系列的很多。再者RT-Thread代码开源，又有那么详细的资料，如果遇到官方bsp下没有的芯片，对于动手能力强的同学，自己动手移植也比较方便。而且官方提供了详细的中文文档，对于英语不太好的同学简直就是一个福音。而且，RT-Thread提供了丰富的组件，使用者可以非常方便的实现诸如GUI、网络协议栈、Modbus甚至是SQLite数据库等功能。后续使用的时候再细细体会它的强大之处了。

　　写寄存器Or利用固件库

　　嵌入式的编程，往下说就是操作MCU的寄存器。而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)。相对于固件库的方式，直接写寄存器的代码更为简洁，只需要对指定的寄存器进行需要的操作就可以了，但是对于STM32来说，寄存器多达数百个，记起来也是一件非常让人头疼的事情。ST推出了官方固件库，固件库将这些寄存器底层操作都封装起来，提供一整套接口，你不需要去知道操作的是哪个寄存器，你只需要知道调用哪些函数即可。

　　关于写寄存器还是利用固件库去开发哪个好，一直都有争议，只能说存在即为合理，各有各的好处，我个人比较懒，不太喜欢去记那些寄存器都是啥。再者，我也不是专门搞STM32的，要是用写寄存器的方式开发的话，过一段时间不弄，再回来估计又得花些时间对着文档看了。所以在后续的博客，我也都会利用固件库开发。当然，用不用是一回事儿，根据官网技术文档，操作寄存器的方式是必须要会的。

　　个人建议，还是需要学会看硬件文档，看官方的技术资料，而不是遇到问题就百度。学会看官方的技术文档后，遇到问题解决起来将会事半功倍。

　　点亮LED

　　点亮LED，首先自然是安装Keil了。当然，使用其他工具也可以，对于我来说，我还是比较钟情于Keil。我现在使用的是Keil5，编译工具链为MDK-ARM v5.24。开发板为淘宝上找的便宜的不能再便宜的一块STM32C8T6开发板，引脚都要自己焊。下载线为ST-Link v2。根据淘宝商提供的硬件资料，这个板子PB12连接了一个LED灯，LED另外一端连接了上拉电阻，即LED在PB12低电平时点亮。

　　废话不说了，Keil的安装和破解，网上多的是，随便找个教程，走一走就完了。

　　第一步，创建工程

　　打开Keil后，首先需要创建个工程。点击project->New μVision Project。

　　填写工程名

　　选择芯片，如果没有你要的芯片，就需要到官网上去下载，然后安装。

　　选择需要用到的功能，Core、Startup和GPIO，可以看到下面有警告，GPIO依赖FrameWork和RCC，也要去勾选上就好了。

　　然后确定，工程就创建成功了。

　　第二步，增加main.c文件到工程中

　　点击如下按钮，创建一个新文件，并保存文件到工程目录中。

　　点击工程管理按钮，管理工程

　　点击Add Files 把main.c加入到Source Group 1下，Target 1和Source Group 1都可以修改，改成一个合适的名字。

　　第三部，编写main.c 文件

　　#include "stm32f10x.h"#include "stm32f10x_gpio.h"#include "stm32f10x_rcc.h"

　　#define CLOCK 72/8

　　//时钟配置，后续再详细捋时钟这块的东西，现在姑且按照这样设置这者void RCC_Configuration(void)

　　{

　　ErrorStatus HSEStartUpStatus;

　　//将RCC寄存器设置为默认值

　　RCC_DeInit();

　　//打开外部高速时钟

　　RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

　　//等待外部高速时钟晶振起振

　　HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

　　if(HSEStartUpStatus == SUCCESS){

　　//设置PLL时钟时钟源及倍频系数

　　RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_16);

　　//设置AHB时钟

　　RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

　　//设置APB1低速时钟

　　RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

　　//设置APB2高速时钟

　　RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

　　//使能PLL

　　RCC_PLLCmd(ENABLE);

　　//等待PLL工作

　　while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)

　　{

　　}

　　//设置系统时钟为PLL时钟

　　RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

　　//等待系统时钟切换为PLL时钟

　　while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)

　　{

　　}

　　//打开需要使用的外设的时钟

　　RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |

　　RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);

　　RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);

　　RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);

　　RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);

　　RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

　　}

　　//延时微妙void delay_us(unsigned int us)

　　{

　　u8 n;

　　while(us--)for(n=0;n

　　}

　　int main(){

　　RCC_Configuration();

　　//设置GPIOB12 为推挽输出模式，速度为2MHz

　　GPIO_InitTypeDef gpioInit;

　　gpioInit.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

　　gpioInit.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12;

　　gpioInit.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;

　　GPIO_Init(GPIOB,&gpioInit);

　　while(1){

　　//点亮LED

　　GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);

　　//延时500ms

　　delay_us(500000);

　　//关闭LED

　　GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);

　　//延时500ms

　　delay_us(500000);

　　}

　　第四步，配置并编译烧写程序

　　点击build按钮，或者rebuild按钮进行编译

　　编译成功，Build Output输出如下：

　　无错误，然后可以进行程序烧写，烧写前需要设置Options for target。我使用的是ST-Link，所以需要选择ST-Link Debugger。然后点击后面的Setting按钮，进行其他设置。

　　设置完毕后点击download按钮，进行烧写即可。烧写时，让Boot0接低电平。

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