STM32f1库函数开发学习

　　STM32f1库函数开发学习
　　软件基础
　　固件库与CMSIS标准
　　ARM是一个芯片标准设计公司，负责架构设计；
　　ST、TI是芯片公司，根据ARM公司提供的芯片内核标准（例如Cortex-M3）设计芯片，内核结构都相同，不同在于存储器容量、片上外设、串口数量、控制方法。
　　
　　为了让不同商家制造的Cortex-M3内核芯片基本兼容，ARM公司与芯片生产商共同提出了CMSIS标准（Cortex Microcontroller Software Interface Standard，ARM Cortex^TM 微控制器软件接口标准）：
　　
　　CMSIS分为3个基本功能层：
　　核内外访问层：ARM公司提供的访问，定义处理器内部寄存器地址及其功能函数
　　中间件访问层：ARM公司提供的访问，定义访问中间件的通用API
　　外设访问层：定义硬件寄存器的地址以及外设的访问函数
　　简而言之，CMSIS规定了库函数的一些规范，例如系统初始化函数必须叫SystemInit，下拉输出模式必须交GPIO_ResetBits
　　文件夹结构
　　一。 官方库文件夹
　　Libraries
　　CMSIS 存放启动文件
　　CM3CoreSupportcore_cm3.c/h，ARM公司提供的M3内核接口
　　DeviceSupportSTSTM32F10x
　　system_stm32f10x.c/h，设置系统时钟，SystemInit函数
　　stm32f10x.h，系统寄存器定义申明以及包装内存
　　startuparm
　　startup_stm32f10x_ld.s
　　103系列小容量产品启动文件
　　FLASH 《= 32K
　　startup_stm32f10x_md.s
　　103系列中等容量产品
　　64K 《= FLASH 《= 128K
　　startup_stm32f10x_hd.s
　　103系列大容量产品（RCT6）
　　256K 《= FLASH
　　启动文件
　　堆栈初始化、中断向量表、中断函数定义
　　STM32F10x_StdPeriph_Driver 存放固件库源代码文件
　　inc存放stm32f10x_xxx.h头文件
　　src存放stm32f10x_xxx.c固件库源代码
　　Project
　　STM32F10x_StdPeriph_Examples存放ST官方提供的固件实例参考代码
　　STM32F10x_StdPeriph_Template存放工程模板
　　Utilities文件下存放官方评估版的源代码（可忽略）
　　二。 工程文件夹结构
　　结构介绍：
　　USER
　　Template.uvprojx 工程文件
　　main.c 文件
　　system_stm32f10x.c 文件
　　stm32f10x.h
　　stm32f10x_conf.h
　　system_stm32f10x.c/h
　　stm32f10x_it.c/h
　　DebugConfig 自动生成的调试配置文件夹
　　Listings 自动生成的编译中间文件夹（删）
　　Objects 自动生成的编译中间文件夹（删）
　　OBJ（隐） 替换自动生成的Listing/Objects文件夹，存放编译过程文件、hex文件
　　CORE 官方固件库启动文件
　　core_cm3.c/h
　　startup_stm32f10x_hd.s RCT6 FLASH 256KB，使用大容量类型
　　FWLib 存放官方库函数源代码
　　src 存放 .c 文件，每个外设对应一个文件，在工程里选择对应的C文件加入
　　inc 存放 .h 文件，每个外设对应一个文件，在魔术棒里添加头文件路径
　　HARDWARE 需要用到的外设代码，例如：
　　LED
　　PWM
　　SYSTEM 存放每个实验都要用的共用代码
　　sys
　　usart
　　delay
　　README 备注文件
　　C语言基础
　　位操作
　　［tr］运算符含义运算符含义［/tr］&按位与~取反
　　|按位或《《左移
　　^按位异或》》右移
　　define宏定义
　　#define 标识符 字符串 #define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000
　　ifdef条件编译
　　#ifdef 标识符 程序段 1 #else 程序段 2 #endif
　　extern外部变量申明
　　extern u16 USART_RX_STA;
　　typedef类型别名
　　为现有类型创建一个新的名字，或称为类型别名，用来简化变量的定义。
　　typedef struct { __IO uint32_t CRL; __IO uint32_t CRH; … } GPIO_TypeDef; //GPIO_TypeDef是大括号内的统称别名 //于是可用GPIO_TypeDef定义结构体变量 GPIO_TypeDef _GPIOA，_GPIOB; //简而言之： typedef int abc; //将 abc作为 int 的别名
　　结构体
　　Struct 结构体名{ 成员列表; }变量名列表； //例如 Struct U_TYPE { Int BaudRate Int WordLength; }usart1，usart2;
　　关于结构体的用法，详见下文：
　　结构体的用法
　　STM32系统架构
　　架构图：
　　
　　四个驱动单元
　　内核DCode总线
　　系统总线
　　通用DMA1
　　通用DMA2
　　四个被动单元
　　AHB到APB的桥，连接所有的APB设备
　　内部FLASH闪存
　　内部SRAM
　　FSMC
　　几个总线：
　　ICode总线：将 M3 内核指令总线和闪存指令接口相连，指令的预取在该总线上面完成
　　DCode总线： 将 M3 内核的 DCode 总线与闪存存储器的数据接口相连接，常量加载和调试访问在该总线上面完成
　　系统总线：连接 M3 内核的系统总线到总线矩阵，总线矩阵协调内核和 DMA 间访问
　　DMA总线：将 DMA 的 AHB 主控接口与总线矩阵相连，总线矩阵协调 CPU 的 DCode 和 DMA 到 SRAM，闪存和外设的访问
　　总线矩阵： 协调内核系统总线和 DMA 主控总线之间的访问仲裁，仲裁利用轮换算法
　　AHB/APB桥：这两个桥在 AHB 和 2 个 APB 总线间提供同步连接，APB1 操作速度限于36MHz，APB2 操作速度全速
　　目前还未深入了解总线结构，学成再做补充。
　　STM32时钟系统
　　时钟系统是CPU的脉搏，下面是STM32的时钟系统图：
　　
　　时钟源
　　高速时钟
　　HSI （High Speed Internal），高速内部时钟，RC振荡器，8MHz
　　HSE （High Speed External），高速外部时钟，石英/陶瓷谐振器/外部时钟源，4~16MHz
　　PLL （Phase Locked Loop），锁相环倍频输出，可2~16倍频，最大不超过72MHz
　　低速时钟
　　LSI （Low Speed Internal），低速内部时钟，RC振荡器，40kHz。独立看门狗只能使用LSI；可作为RTC （Real Time Clock，实时时钟）时钟源
　　LSE （Low Speed External），低速外部时钟，石英晶体频率32.768kHz，RTC的主要时钟源
　　时钟图解剖：
　　A. MCO 是 STM32 的一个时钟输出 IO（PA8），它可以选择一个时钟信号输出，可以选择为 PLL 输出的 2 分频、HSI、HSE、或者系统时钟。这个时钟可以用来给外部其他系统提供时钟源。
　　B. RTC 时钟源，从图上可以看出，RTC 的时钟源可以选择 LSI，LSE，以及HSE 的 128 分频。
　　C. 此处 USB 的时钟是来自 PLL 时钟源。STM32 中有一个全速功能的 USB 模块，其串行接口引擎需要一个频率为 48MHz 的时钟源。该时钟源只能从 PLL 输出端获取，可以选择为 1.5 分频或者 1 分频，也就是，当需要使用 USB模块时，PLL 必须使能，并且时钟频率配置为 48MHz 或 72MHz。
　　D. STM32 的系统时钟 SYSCLK，它是供 STM32 中绝大部分部件工作的时钟源。系统时钟可选择为 PLL 输出、HSI 或者 HSE，最大频率为 72MHz，可以超频，不过为了系统稳定性不建议超频。
　　E. 其他所有外设。从时钟图上可以看出，其他所有外设的时钟最终来源都是 SYSCLK。SYSCLK 通过 AHB 分频器分频后送给各模块使用。这些模块包括：
　　① AHB 总线、内核、内存和 DMA 使用的 HCLK 时钟。
　　② 通过 8 分频后送给 Cortex 的系统定时器时钟，也就是 systick 了。
　　③ 直接送给 Cortex 的空闲运行时钟 FCLK。
　　④ 送给 APB1 分频器。APB1 分频器输出一路供 APB1 外设使用（PCLK1，最大频率 36MHz），另一路送给定时器（Timer） 2、3、4 倍频器使用。
　　⑤ 送给 APB2 分频器。APB2 分频器分频输出一路供 APB2 外设使用（PCLK2，最大频率 72MHz），另一路送给定时器（Timer） 1 倍频器使用。
　　APB1 和 APB2 的区别
　　APB1 上面连接的是低速外设，包括电源接口、备份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3 等等
　　APB2 上面连接的是高速外设，包括 UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、所有普通 IO 口（PA~PE）、第二功能 IO 口等
　　STM32时钟系统的配置除了初始化的时候在 system_stm32f10x.c 中的 SystemInit（） 函数中之外，其他的配置主要在 stm32f10x_rcc.c 文件里。